人工降雨：从江湖骗术到科学实践
1977年，美国、苏联及其他几个国家批准了一项联合国决议，决议禁止将人工干预生态环境技术用于军事或“其他任何敌对目的”。
1922年的一天，奥维尔·莱特（OrvilleWright）在位于俄亥俄州代顿市区以北的麦库克机场工作时，听到头顶上方传来不同寻常的飞机引擎声。于是，他走到能俯瞰长达305米的简易飞机跑道的窗前。跑道的两边是木头造的机库和工程实验室。四年前，陆军修建起这些设施，作为美国首个实验性航空研究基地。
奥维尔蓄着入时的黑亮的小胡子，在基蒂霍克沿着海滩进行世界上首次动力持久的飞行——共计12秒——从此载入史册已经是二十年前的事了。他和他的哥哥威尔伯）锲而不舍地记录了数百次飞行情况，为他们的飞行器赢得了专利大战的胜利，建立起一所飞行员学校，并生产飞机，把首架飞机卖给了美国政府。
到了1922年，威尔伯已去世十年之久了。整个一战期间，奥维尔一直是美国军方的核心航空顾问之一，他仍在麦库克机场保留了一间办公室。1922年的夏天，气象学家们首次将他们的设备直接对准了云。正是这种非军事化的实验，惊动了奥维尔·莱特的耳朵，然后，吸引来他那迷惑不解的目光。那个六月的天空散布着浓厚灰白的积云。奥维尔从他的窗户向外瞥去，正好看到一架小飞机，法国设计的“老爹”，消失在其中一团云朵中。
“这朵云开始变淡，”奥维尔在采访中说道，“三到四分钟之后就完全消失了。”
接着，“老爹”谨慎而又小心地钻进第一朵云左边的另一朵云里。然后，忙进忙出了好几次之后，这朵云也开始淡化了。随后，这架忙碌的小飞机又去对付第三朵云。“自我第一次看到这架飞机起的十分钟里，”奥维尔惊叹道，“三朵云就完全消失了。”美国航空之父见证了人类首次控制大气的成功尝试。现代人类能够像神话中的神祇一样飞翔，那么他们也能像雨神朱庇特一样让天空下雨吗？
麦库克机场人工造雨实验
麦库克云实验开始于企业家卢克·弗朗西斯·沃伦（Luke Francis Warren）和康奈尔大学的化学家怀尔德·班克罗夫特（Wilder Bancroft）之间的奇妙合作。班克罗夫特的祖父是著名历史学家、外交家及曾经的美国海军部长乔治·班克罗夫特（George Bancroft）。这个身材滚圆的后裔曾一度声称自己是“异端思想的专家”。班克罗夫特对胶体化学怀有特别浓厚的兴趣。他称胶体化学是“泡沫、滴状物、颗粒、丝、薄膜的化学”。在其著作《应用胶体化学》（Applied Colloid Chemistry）中，他思考了雨滴的形成原理，以及雨水所带的正负电荷。现在我们仍不清楚他是怎样遇见沃伦的。后者声称自己拥有丰富的冒险经历，脚步曾从伦敦到南非再到加利福尼亚的圣华金河谷（San Joaquin Valley）。“在圣華金河谷，他独自度过了一段难熬的干旱时期。”
沃伦梦想着通过第一家合法的造雨公司大赚一笔。班克罗夫特为其树立与之相关的科学可信度，并提供数目可观的投资。他们的设想是，往云层上喷撒带电的沙粒能够诱导降雨。他们认为悬浮在云中的水滴要么带有负电荷，要么带有正电荷，但是，云层周边冷凝的空气层阻止它们汇聚成能形成雨水的更大水滴。而被注入带有相反电荷的沙粒之后，水滴就会凝结、降落。班克罗夫特说，飞行的时代使这一做法有了实现的可能。他在1920年给沃伦的信中写道：“从下方往云上喷撒造雨，很可能耗资巨大;但是，从云上喷撒，你很可能得到满意的效果。”
班克罗夫特和沃伦费了相当大的工夫，成功说服军方为他们的实验提供飞机。班克罗夫特的家族关系网一定起到了非同小可的作用，而沃伦则在华盛顿大肆宴请关系人。他们的努力得到了回报。美国陆军航空服务部不仅提供了飞机、飞行员、其他辅助人员，还赞助了最初的户外实验。另外，班克罗夫特-沃伦团队还跟哈佛大学物理学家 E. 利昂·查菲签订了合同，由他来设计为沙粒充上电荷并从飞机上释放电荷的设备。沙子从飞机底部一个带电的滑道中喷撒出来，像一团小小的尘暴散落于目标云朵之上。
就像奥维尔一样，很多目睹过这些实验的人都会产生一种觉得会有不可思议的事发生的预感，即使他们没有见到任何雨水。最初几次实验进行过后数月，麦库克机场的负责人瑟曼·H. 班恩少校在接受《代顿日报》采访时说道，当云干扰飞行时，军方很快就能“改变云的走向”，并且“陆军航空服务部将可以随时呼风唤雨对敌人形成有效打击”。美国海军部长卡尔·F. 史密斯前来参观时评价道，看到一朵云被切割开真是“非比寻常”。军方的应用更“非同小可”，他写道，再经过几次实验之后，美国海军航空局就应该买下这项技术的专利。沃伦和班克罗夫特本来可能赚上一大笔，但是，他们却成立了“人工造雨”（Artificial Rain）的A. R. 公司，并为“压缩、凝聚、沉降大气水分”的技术申请了美国专利。
美国国家气象局仍然保持质疑的态度。气象局的气象物理专家威廉·杰克逊·汉弗莱斯博士直接将班克罗夫特和沃伦视同19世纪的伪造雨者之流。“这位大学教授和他远在克利夫兰的飞行员朋友们，打算乘飞机飞到云上喷撒带电荷的沙子。这一图景非常美妙，也貌似合理，”汉弗莱斯在一篇新闻稿中写道，“但是，却无法在商业方面推广实施。”
《纽约时报》写道：“气象局动用了一系列毫无意义的测评手段，把班克罗夫特博士和沃伦先生的工作与之前的把戏笼统地混为一谈，声称所有的造雨术都是‘徒劳无功’的。”当该报请求班克罗夫特作出回应时，他电报致言：“跟气象局争辩徒劳无益。我宁愿等待结果，让结果来说话。”但是，几乎没有结果。军方浓厚的兴趣依旧保持了几年，户外试验也搬到了阿伯丁试验场，后来又转移到了华盛顿的博林空军基地。虽然带电沙粒能够“从云中挤出东西来”，正如沃伦曾经所言，这个项目基本上就是“想用很少的钱办很大的事”，但却从没实现它的另一个目标，造出雨水或驱散雾气。班克罗夫特自己已投资了两万多美元，又从朋友们那里哄来了七千多美元，然而近十年来的实验未见多少成效，他自己似乎也失去了信心。
但是，作为第一个成功进行大气控制尝试的试验基地，麦库克机场值得人们纪念。然而，它并没有得到相应的历史地位。它过于靠近代顿市中心的地理位置以及过短的跑道，都让它的军事用途大打折扣。 1927年，麦库克承担的任务被转移到了莱特机场。莱特机场位于奥维尔老自行车铺东面大约16公里外的地方，现在是莱特-帕特森空军基地的一部分。士兵们拆掉了麦库克机场直径29.5米的风洞。这些风洞是用古色古香的雪松树轮精心制作而成的。他们拆掉了那里的木质建筑，拆卸掉助推器的测试架，并把移动的测力计及其他设备运到了新的机场。
今天，麦库克在航空史上的地位基本已被遗忘。
军方改不了云物理学
20世纪40年代，战争的阴云大大激发了军方对云物理学的兴趣，他们将目光投向了飞机结冰、防毒面具过滤器和烟幕。1941年，德军在挪威峡湾通过烟幕掩盖了战舰“俾斯麦”。在位于纽约州斯克内克塔迪市的通用电气研究实验室里，诺贝尔化学奖得主欧文·朗缪尔和他的研究团队成员文森特·舍费尔、伯纳德·冯内古特与军方签订了一份烟雾研究的合同，目标是改进防毒面具，以及制作能掩盖大面积地区的烟雾，以躲避空袭。伯纳德的弟弟库尔特·冯古内特也在斯克内克塔迪实验室工作，主要负责采访科学家，就他们的工作撰写新闻稿。）陆军部请求这个研究团队调查了解暴风雪期间飞机穿过电子干扰流时出现的失去无线电信号的现象，即雨天静电干扰现象。朗缪尔和舍费尔决定把他们的调查放在新罕布什尔州的华盛顿山天文台展开，因为那里暴风雨多，经常被云雾笼罩。
就在通用的科学家们研究的过程中，他们越来越为有关云的基本问题所吸引，诸如，为什么并非所有过冷云——包含液体水滴且温度在零度以下的云——都会下雪。一个奇妙的偶然发现帮助舍费尔回答了这一问题。七月温暖的一天，舍费尔往一个被他当作云室的小冰箱里放进一块干冰，欲使其冷却。然而，云室里的冷雾立刻形成数不胜数的细小冰晶。他拿走了那块大干冰，又换着扔进了几块小干冰，且每次越扔越小，结果发现，即使最小的干冰都会让云室里涌现出冰晶。这一现象表明，过冷水滴需要超级小的颗粒，或者说“核”来附着，这样它们才能形成雪片或雨滴。
舍费尔把他的发现告诉了他的老板，朗缪尔欣喜若狂，兴奋地说：“我们得进入大气，看看我们能否就自然的云朵做点什么。”于是，舍费尔立刻开始计划给一朵自然云进行催化。
1946年11月13日，舍费尔租来一架飞机，飞进了伯克希尔地区的格雷洛克山上方的一片冷云中，投下共计2.7千克的干冰小丸。云“立刻迸发出”无数冰晶，舍费尔在他的笔记本中写道。在干冰播种的4.8公里的路径上，雪喷涌而下。而远在80公里之外的飞机控制塔里，朗缪尔长久地注视着长长的白色饰带从那朵云里飘然而下。
通用不失时机地请求军方给他们派遣一架更好的飞机以飞进更高的云层里，并把这一消息发布给了全世界。第二天，《纽约时报》欢呼：“人们期待着数不胜数的实际应用从这个项目里衍生出来，包括在冬季储藏水分以备春季灌溉，开发水能，令强降雪偏离城區，或者为冬季度假胜地提供降雪。”《纽约时报》引用了朗缪尔的话，说豌豆般大小的干冰丸就能为“数吨降雪”提供足够的凝结核，而“一架飞机飞行5个小时就能在大片区域范围内降下上亿吨的雪”。
通用和它的科学家们收到了雪片般飞来的信件、电报、贺卡，以及在商业应用和公益造福方面提供的想法。电影制片人希望能够定制暴风雪。芒特雷尼尔的一支搜救队希望能够清除云层以便他们发现坠落的飞机。堪萨斯州商会写信给哈里·杜鲁门总统，请求联邦政府运用通用的技术来对付干旱。一向谨慎的美国国家气象局作出了回应。局长弗朗西斯·赖克尔德弗回信道，有多少降水是被诱导下来的，有多少是天然形成的，这不可能弄清楚。除此之外，云的催化只适用于特殊的情形，对于干旱就不适用。你无法在晴朗无云的天空里进行云的催化。
通用爆出的下一条新闻是在1947年的1月。伯纳德·冯内古特发现，化合物碘化银的微小颗粒也能够起到人工凝结核的作用，“哄骗”云中的水滴结晶。冯内古特在华盛顿山顶，用发生器发射出碘化银进行实验，结果“引起了一阵相当久的顺风的暴风雪”。通用新闻部则对这一发现进行了夸大，公司在一次新闻发布会上宣布：把碘化银输送进大片空气中，“或许能改变美国冬季北方天空云的形成规律”，“这会阻止所有的冰风暴、所有的冻雨风暴以及避免水在云中结成冰……这也有可能改变冬季月份某些地区的平均温度”。
正当公司的公关宣传和朗缪尔对大范围的天气控制大肆宣扬的时候，通用的另一个团队却试图阻止这场夸夸其谈的发展，甚至想终结这项研究。公司的律师们看到这项研究在财产损坏、人员伤害的诉讼案中隐藏着巨大风险。人工降雪和人工降雨，一定会像自然降雨一样，导致交通事故、人身伤害、洪水暴发，还有老天才会知道的灾难。原告不会起诉上帝，但是一定会起诉通用。
1947年2月，公司的领导通知朗缪尔团队，公司将把云催化的全部实验转交给军方。在后来被称作“卷云计划”（Project Cirrus）的项目中，美国陆军通信部队、海军研究办公室、美国空军及通用共同研究“云微粒和云调控”。合同清楚地写明：“整个飞行项目应由政府来实施，并全部使用政府人员及设备，由政府人员全权管理。”通用的员工只负责实验室研究及撰写研究报告的工作。
1947年至1952年间，“卷云计划”共进行了250余次试验，研究范围从云催化发展到灭火。尽管有几次云催化的试验取得了非常壮观的结果，然而， 1948年俄亥俄州上方的云试验及1949年加利福尼亚和墨西哥湾的云试验，让研究者们得出结论，云催化既不能引发暴风雨也不能缓解干旱。它充其量只能从原本就要发生降雨或降雪的云层里多挤出一点水分。但是，朗缪尔仍旧期待着能够扩大人工降雨的占比。就在他把美国一次大范围的降雨归功于在新墨西哥的云催化时，甚至一些科学家同行都开始认为这位诺贝尔得主已经失去了他的客观性——要么就是从来都没有像理解他研究的化学领域那样弄懂过大气运行的复杂性。“如果没有毕生致力于研究气象学的特殊性质，就不会存在哪个化学家、物理学家、数学家能够就人类在干涉大自然运行的细节方面，就大气会有怎样的回应这一问题给出有效的判断。”杰出的气象学家斯维勒·皮特森在他的回忆录中反思他与朗缪尔进行云催化的合作经历时写道。“然而，要想确定大气是否对外界干涉作出了回应，那么就非常有必要对如果没有外界干涉大气会有怎样的变化进行观测。”从罗伯特·圣乔治·达伦福斯到欧文·朗缪尔，这始终是一个难题：有谁能够肯定，要是没有外界的影响，这些云还会不会下雨呢？
雨水成为秘密武器
就在平民科学家们研究云的催化以对抗干燥西部的干旱、平原地区的冰雹以及东部地区的飓风时，军事战略家们却在追逐一个不可告人的阴险目标：把天气作为战争的武器。 1947年，美国战略空军司令部总指挥乔治·C. 肯尼迪将军宣称：“哪个国家能够最先学会准确地标识大气走向、学会控制降水的时间和地点，这个国家就会成为全球的主宰。”十年之后，某个顾问委员会向德怀特·艾森豪威尔总统汇报时说，天气控制可能成为“比原子弹更重要的武器”。
越战期间，美国军方首次大规模尝试以降雨作为武器。自1966年开始，这一尝试持续贯穿了每个雨季，直至1972年，“大力水手项目”朝越南、老挝、柬埔寨上方的云层投放了近五万枚碘化银或碘化铅催雨弹。这一做法的目的是要让雨水淹没公路，引发山体滑坡，使交通运输在雨季过后依然艰難——而重中之重，是要让“胡志明小道”变得泥泞难走，让北越运送物资与人员的能力受重创。
在泰国、老挝或南越政府并不知情的情况下，美军“第五十四气象侦查中队”从泰国乌隆皇家空军基地出发展开军事行动，进行了2 600余次的军事突袭，散播了47 409枚用于云催化的炮弹——以代号为“橄榄油”的载荷行动——在这条路上进行人工降雨。
1971年，在美国多家报纸设有专栏的作家杰克·安德森在《华盛顿邮报》上发表了一篇有关这些秘密降雨士兵的故事。 1972年7月，西莫·赫许在《五角大楼文件》中详细介绍了这项名为“大力水手项目”的军事行动。几天过后，侦查中队投放下最后一枚用于云催化的催雨弹。在由罗得岛参议员克莱邦·佩尔召集的国会听证会上，尼克松政府及军事官员拒绝承认存在这些人工降雨的行动，同时又对佩尔提出的决议表示反对，该决议希望签署条约禁止“以任何改变环境或地貌的活动作为战争武器”。
这些听证会反映了许多美国人不愿再让天气战事继续下去的愿望。在加州大学洛杉矶分校，气候学家戈登·J. F. 麦克唐纳警告道，如果雨水可以成为秘密武器，那么洪水、潮汐、干旱也都可以。“这样一个‘秘密武器’的需求永远都不会被公开，或者甚至不会被受到影响的人们知道，”麦克唐纳说，“它会持续多年，只有相关的安全部队知情。发生干旱和暴雨的年份会被归咎于残酷的自然，而只有当一个国家被完全榨干之后，发生了武装夺权的动乱，才有可能会公布。”
众参两院最终采纳了反天气战争的决议。 1977年，美国、苏联及其他几个国家批准了一项联合国决议，决议禁止将人工干预生态环境技术用于军事或“其他任何敌对目的”。
“大力水手项目”造成的影响到目前为止也没有被弄清楚。军事科学家们估计，“胡志明小道”上的降雨增加了15%至30%。但是没人知道，这是由于气象中队的化学品，还是变化无常的季风雨造成的结果。“大力水手项目”的最后报告声称，“对恰当选择的云谨慎催化，所导致的云量增长，跟自然的增长量相比，效果显著”。今天，不管是顶尖的大气科学家，还是大胆的、以云催化为业的私人气象学家，他们都认为，要在四十年前，这根本没法弄清楚。即使到了今天，这个问题也还没有完全弄清楚。
作者：[美]辛西娅·巴内特出版社：外语教学与研究出版社副标题：一部自然与文化的历史原作名：Rain： A Natural and Cultural History译者：张妍芳出版年：2019-2-1页数：400定价：59.00
作者：辛西娅·巴内特
来源：《世界博览》2019年第06期
