面对复杂多变的大气,人类一直心存两个梦想,一是可测,二是可控。可测包括探测和预测,已通过现代测量技术(自动测量传感器、卫星、雷达等)和数值天气预报模式结合天气分析方法取得显著进展。而可控问题虽已经过长时间研究与实践,但相对而言仍处于初级阶段,从科学理论到业务应用,诸多问题仍在探索中。
所谓“可控”,即在适当条件下通过科技手段对大气的动力、热力过程进行人工干预,达到影响天气系统演变的目的,包括增雨(雪)、防雹、消雨、消雾、防霜等,避免或减轻可能造成的灾害,以及合理开发利用气候资源,即人类为了达到某种预期目标通过工程技术方法控制天气变化的过程。
从科学机理上,气象学家通过大量探索和试验取得了许多成果,为人工影响天气作业提供了技术方法和理论指导,并在实际业务中反复检验,不断提升和完善。尽管如此,面对地球大气和每一个天气系统这样的“庞然大物”,现有的科技水平总让人感到所及时空范围有限,心余力绌。
在广阔的大自然面前,若不解决以小博大的问题,以现有方式有效改变天气系统的结构和走向,会面临极大难度,可以在局部施加影响,但难以触发天气系统整体性改变。有人提出要通过借助系统内在力量实现“自我革命”,达到颠覆性效果。构想很好,但实施又谈何容易。如何才能调动系统自身能量呢?需要有科学认知的基础和可行的探索试验。
近期,日本理化学研究所(RIKEN)的科研团队启动该领域研究,尽管还仅是通过低维模型开展理论研究试验,与实用相差较远,但其成果或