微波照射消除龙卷风

龙卷风

崇大海 　　在美国，有时一年会有上千次龙卷风光顾。去年5月，一天内竟有70次龙卷风横扫俄克拉何马州和堪萨斯州，造成46人死亡，800余人受伤，财产损失高达7亿美元。随着全球气候变暖的趋势，这种灾害性天气也将越来越频繁，如何制止和消除龙卷风已成为科学家研究的重要课题。对此，美国物理学家本·伊斯特兰有一个大胆的设想：用高能量微波束来消灭龙卷风。 　　伊斯特兰将陆龙卷风作为研究的重点，相对其他类型的风暴，陆龙卷风释放的能量较少，而它的生成结构却比较复杂。陆龙卷风一般脱胎于强雷暴，雷暴中的湿热空气在上升穿过上层的冷空气层时逐渐冷却，空气中的水蒸气凝结成雨滴或冰雹，冷却后的空气夹带着雨滴或冰雹向下沉，随后在下层热空气以及地球自转等因素的作用下重新向上翻卷，最终形成龙卷风。 　　伊斯特兰认为龙卷风的形成过程是不稳定的，其中冷空气的下沉代表一个关键的能量流动。他设想用高能微波束照射下沉的冷空气，就像用微波炉加热食物一样使其升温，从而破坏龙卷风的形成。 　　美国航空航天局（NASA）曾设想过在太空部署一个太阳能卫星阵列，每个卫星都装有几十公里见方的太阳能电池板，将太阳能转化为电能用微波传输给地面接收站。伊斯特兰也沿用了这一方案来解决微波的来源问题。一块几平方公里大小的太阳能电池板能发出一束功率为10亿瓦左右、频率在10到100赫兹的高度聚焦的微波束，而这个频谱内的微波能量能被水分子吸收。几枚卫星的微波束加在一起，便能将龙卷风“扼杀在摇篮里”。卫星配有高精度雷达，可以探测出下沉冷空气的精确位置，误差不超过几十米。微波照射的区域能量强度约为每平方厘米1瓦，和微波炉中的能量强度差不多。如果高空中有飞机飞行，卫星上的雷达可以预先探测到并将微波束移开，从而保证飞机的安全。 　　伊斯特兰在俄克拉何马大学的风暴分析与预测中心（CAPS）用计算机进行了模拟试验，试验证明：由太阳能卫星发出的微波束确实有可能阻止龙卷风的形成。 　　实验结果使伊斯特兰增强了信心。在过去一年多的时间里他在一系列国际性会议上提出了他的观点，并向欧洲航天局提交了技术报告。不过他同时也表示，这只是一个初步设想，距离应用还有许多技术困难。

《环球时报》 (2000年12月08日第十版)

返回主页

人民日报社版权所有，未经授权禁止复制或建立镜像。
E-mail:digest@peopledaily.com.cn