人工控制天气的可能性

进入六月底以来南方的洪灾范围广，危害大，据报道已经死亡二百多人，经济损失已经超过五百亿元。七月六日武汉完全被浸泡在水中，与此同时西北却有一个月没有大面积下雨了。这时候这个问题又一次摆到了桌面上：人类到底能不能控制天气？

过去，我真的不相信人类能够控制天气，但是自从学习了“空气能”的原理和利用技术以后我觉得也许人类是能够控制天气的。

人类其实已经掌握了一些控制天气的方法，例如播撒干冰冰，例如向云层打炮，例如改变下垫面的热性质。再例如我提出的改变高空温度的办法等。无论怎样，我们发现最主要的方法还是改变大气的热性质，即就是改变大气的温度。目的是改变空气中水汽的饱和度，从而为人工控制降雨准备条件。虽然能量不能凭空产生，也不能凭空消失，但是我们目前可以把一部分空气热能可以转化为电能输送到远方，可以改变局部地区的温度条件让它就在此地下雨。我们还可以通过改变天空温度防治冰雹的发生，防治龙卷风的发生等。只要实现了以上事件，那么我们就完全可以说我们实现了天气的人工控制。

现在有一项技术能够让改变天空空气温度成为可能，那就是空气能发电技术。也许空气能发电技术的伟大意义并不在发电本身，而是在于这项技术能够改变大面积、大范围内的空气温度，从而实现人工控制天气。这项技术的可能性其实被大家熟知，我在博文《空气能的原理和在东水西调中的使用》中初步意识到了空气能发电技术为人工改变天气提供的可能性。但是我认为要正真实现利用空气能发电，必须使用一种新的冷媒，这种冷媒能够在液化的时候放出足够的汽化热，而且这种冷媒能够在较高的温度实现液化，从而使得放出的热量迅速地把水汽化。只有把水汽化，才能够推动蒸汽轮机发电，才能通过发电把能量输送到远方，这样才能够实现正真意义上的降低空气温度，控制天气的目的。

当今的天气为什么灾害频发？这个问题似乎很难回答，因为涉及的因素很多。同时历史上也是灾害频繁的，不能简单地说灾害频发就是现代化的恶果。但是我们确实发现由于现代化，由于电气化，机械化，大量地使用化学能源，大量地产生热量，大量的不环保的气体排入大气中，这些已经严重地改变了大气环流，改变了水汽在空间的分布，改变了水汽的流动速度和流向，因而改变了气象条件和天气。

例如我们早些年就一再强调的热岛现象。实际上热岛现象最近十几年在城市频繁引发灾害，北京，武汉等。热岛现象的根本就在于放大灾害，一旦形成降雨条件，那么有热岛效应的地区的降雨量往往比其它地区大很多。这样城市内涝就不可避免。热岛效应加剧了城市上空的空气循环，加剧了上升气流的强度和流量，由于空气温度自身的垂直分布特点以及抬升做工的原因，水汽在城市上空抬升过程中很容易饱和，进而形成降雨，而且由于垂直方向上的剧烈运动，湍流强烈，往往会形成城市内强降雨，形成城市内涝。城市由于它的热作用（汽车放热，做饭生活放热和水泥表面的低热容），容易形成抬升气流，这就是热岛效应，而一旦形成抬升气流，城市内部形成低气压，那么周边地区的含水汽的高压气流会经过近地层流向城市，这样形成一个局地环流。而这个局地环流很明显，是一个针对城市的脱水过程。导致城市降雨量大，城市周围的农村反而降水较少。

如何防治热岛效应？以前真的没有办法。只能反对城市化。但是反对城市化似乎是不可能的。但是目前似乎有了一种新方法，完全可以实现对热岛效应的防治。那就是空气能发电。

空气能发电的技术难点有两个，一个是冷媒问题，一个是空气能的热容量问题。由于空气热能的热容量很小，所以要实现大量发电的功能，那么就必须吸收过滤大量的空气，这样要求发电机组安装在空旷地带，安装在具有一定高度的地方，要求发电机具有很强的除尘功能。而恰恰是这个功能能够净化空气，使得空气能发电具有了一举两得的效果。空气能发电带走了能量，必然导致该地区的空气温度降低，局部形成高压空气，所以近地层会出现一个以发电厂为圆心的高压区，由这个高压区向四周对流空气，而这个高压区的高空气压反而降低，导致产生下沉气流，这样就可能产生一个小的反气旋局地环流。这个由于发电产生的反气旋局地环流可能影响到几个平方公里的地区，这个局地环流和热岛效应形成的环流恰好方向相反，作用也相反。因而能够有效地遏制热岛效应产生的灾害。

可以说，空气能的前景是非常美好的，它能够降低近地层的温度，它能够净化空气，它能够发电，它能够改变大气温度使得人类不使用空调就能够避免酷暑，它能够调节降雨，它能够改变局地气候条件。但是要实现它，存在技术难度。尽管我们现在的制冷技术已经非常成熟了，但是相反的“空气能制热技术”却依然很不成熟。一个是没有实现冷凝器的水冷却，一个是没有实现高温冷媒的液化技术。现在就是需要找到一种合适的高温冷媒，目的是产生足以推动蒸汽轮机的蒸汽。

在这个方面我虽然很努力，但是依然是个外行。但是也许外行能够办内行的事情。我发现二氯甲烷具有高温冷媒的良好性质。二氯甲烷分子量84.93，是无色、透明、比水重、易挥发的液体，不燃烧，凝固点-95℃。沸点 39.75℃，蒸汽压：30.55kPa（10℃）（比二氟一氯甲烷高一倍多），在一般温度（常温）下没有湿气时，二氯甲烷比其同类物质（氯仿及四氯化碳）稳定，临界温度237度，二氯甲烷汽化热341.5(kJ/KG，而二氟一氯甲烷，分子量 86.47，的蒸发潜能是233.5KJ/KG，所以每压缩一次二氯甲烷产生的热量比二氟一氯甲烷产生的热量多大约50%，这样就能够基本满足产生水蒸气的温度要求。当然，也可以使用其它方法使得冷凝器的温度升高到一百摄氏度。这样就能够从技术上实现空气能的发电和能量转化，从而利用空气热能。

空气热能的存量几乎是无限的，如果这项技术能够发展和成熟，它的伟大意义是不可估量的，最伟大的意义是能够控制空气温度，进而控制天气。例如，我们假设目前南方大范围降雨天气，而西北相当干旱高温。我们通过空气能发电降低了西北的温度，那么西北就会空气收缩，近地层形成高压，而高空则形成低压，这样东南沿海地区高空的高压就把水汽和空气输送到西北的低压区，在西北形成降雨。当然，要形成大范围的大气环流不是很容易的事情。但是，至少有了可能性。