疯狂设想!水下巨型“气泡网”能阻止飓风?科学家泼冷水:太贵

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泽香菜

2021-05-14 20:31:44

从氢弹之父爱德华·泰勒到微软创始人比尔·盖茨,几十年来发明家们一直在研究各种疯狂的想法,以在飓风袭击陆地之前阻止它。

泰勒曾建议引爆核武器以使风暴偏离轨道,而盖茨则为一系列水泵申请了专利,这些水泵可以使温水下降,冷水上升;这两项计划都没有多大吸引力。

最新的方案——来自挪威的方案——建议在即将到来的风暴的路径上设置一个水下的“气泡网”。

OceanTherm公司首席执行官奥拉夫·霍林斯埃特(Olav Hollingsæter)认为,使用一种自20世纪60年代末以来一直保持挪威峡湾无冰状态的技术,可以减缓甚至避免飓风造成的大面积破坏。

想象一下,一根又长又细的柔性管道伸展在两艘船之间。管道在水下几百英尺处固定,就像一个倒挂的浴帘。一股巨大的气泡流从管道中流出,上升到表面时形成了一股白色的泡沫流。

这个技术所设想的景象类似于此,也像是水族馆里的巨型起泡器。

飓风从温暖的表层海水中获取能量,在这个过程中增加了空气中的水分。较热的地表水导致更多的水分。

退休潜艇艇员Hollingsæter说,向上的气泡流将把较冷的水推到海洋表面,理论上剥夺了飓风的能量来源。

“如果我们能避免水太热,” Hollingsæter说,“飓风就不能获得这样的力量。当它们进入较冷的水中时,能量就会全部消失。”

在挪威,OceanTherm公司已经使用它的气泡网技术来防止冰进入位于水边的两个发电厂。

在挪威海岸这些狭窄而又深的河道中,气泡技术的工作原理与此相反。

在那里,他们将一根1500英尺长的金属管浸入大约180英尺深的地方,从水面上的船上把压缩空气压入管子,逸出的气泡上升到高空,将深处较温暖、较咸的水与顶部较冷的淡水混合。

(在挪威,寒冷的河流流入峡湾,上面夹着温暖的海水。)

这种气泡流使海面变暖,使峡湾不结冰。

在挪威的其他地方,向上的泡沫网涌流被用来收集来自峡湾、河流和运河的塑料垃圾。

一段由OceanTherm在2019年现场测试期间制作的视频展示了气泡如何从水下管道中溢出,并将温暖的水带到表面。

它还显示了一个空中无人机图像,表明了从上升气泡区与周围较冷的水的水温差异。

(视频截图)

过去,加州高速公路官员设置水下气泡网,以减少水下建设项目(如跨越旧金山湾的桥梁)造成的会杀死鱼类的声波。

虽然泡沫网技术不是全新的,但在墨西哥湾或热带大西洋大规模部署它将是前所未有的。

挪威研究人员的一种想法是在古巴和墨西哥之间135英里宽的尤卡坦海峡上编织泡沫网。

挪威研究机构SINTEF的前物理海洋学家、海洋热学首席科学顾问Grim Eidnes认为,这是大西洋海水进入墨西哥湾的瓶颈,也是部署巨型气泡网的完美地点。

“我们可以让一个系统在墨西哥工作,另一个在古巴工作,使用两个不同的压缩机和气泡系统,”Eidnes说。

“我们可以用浮标把它挂在上面,或者把它挂在系泊处。最简单的方法是有两根或更多的水管。我们的想法是在风暴来临之前,冷却海水,然后我们会切断飓风的能源供应。”

从来没有人尝试过用泡沫网或者其他东西来套索飓风,尽管OceanTherm的首席执行官认为这是值得探索的。

“我们可以预见,一个由20艘船和压缩机和发电机组成的舰队将能够阻止暖流给飓风火上浇油,” Hollingsæter说。

“当飓风像劳拉这样大的时候,它们是非常难以管理的。但它们一开始规模很小。如果我们在那里,我们可以看到飓风带着热水进入一大片区域,我们可以在一段时间内缓慢地工作来阻止水变得如此热。然后,飓风可能会只变成一个低压系统。”

阻止飓风的其他选项

此前,人们也曾想出过别的办法来阻止飓风。

项目Project Cirrus的研究人员曾决定向风暴中投放碘化银或干冰,以促进冰晶的形成,并可能进一步削弱风暴威力。

一架B-17将180磅的干冰扔进了暴风云——但还发生了别的事情。风暴加剧,作了180度大转弯,直奔乔治亚州的萨凡纳。据《大西洋月刊》2017年的报道,这起灾难造成一人死亡,并造成300万美元的财产损失。

气象学家最终得出的结论是,人工降雨对风暴没有影响,但负面的宣传却将更多的人工降雨试验推迟了20年。

这个想法在20世纪60年代中期到80年代早期被美国国家海洋和大气管理局的科学家们重新提出,他们通过Project STORMFURY积极地进行飓风改造,该项目也被设计用来在云层中注入碘化银,制造冰晶。

问题是,在收集了数据之后,大气研究人员发现飓风系统已经包含了冰晶,所以他们不能确切地知道他们添加的冰晶是否改变了什么。

炸弹专家爱德华·泰勒(Edward Teller)曾多次提出核选项来对抗飓风,最近一次是在1990年的一次演讲中。

根据Axios 2019年8月的一份报告,尽管据报道,美国总统唐纳德·特朗普曾在两次白宫谈话中询问助手是否有可能轰炸飓风,但它从未受到过认真的测试或考虑。

哈佛大学的访问教授James Fleming指出,在飓风中投放核武器将违反美国和俄罗斯之间的现有条约。

Fleming说:“如果你真的用核弹袭击了飓风,你会把放射性物质撒得到处都是。”

微软旗下的一家公司Intellectual Ventures在2008年申请了几项专利,使用多种船只将温水泵入海底,并将较冷的水带到地面。

从理论上讲,海水的混合会减缓飓风的进程。然而,这个项目并没有取得任何进展。

“气泡网”技术的前景

至于此次挪威研究人员提出的用气泡网阻止飓风的想法,也遭遇了不少科学家“泼冷水”。

麻省理工学院的大气科学家Kerry Emanuel说,这个想法在理论上是可行的,但可能非常昂贵。

Emanuel是热带风暴形成方面的专家。他说,如果有什么东西能使强大的飓风眼壁内部的地表水冷却2.5摄氏度,风暴将明显减弱。但要冷却直径达几百英里的海洋,需要动用大量的船只、飞机和大量的压缩空气。

“当然,这是可能的,如果你拿出足够多的浮标,是的,”他说,“问题是你是否负担得起。”

另一方面,一些科学家说,这些地球工程项目注定会失败,因为飓风是由大气和海洋条件相互作用形成的复杂系统。即使有人能改变其中的任何一个变量,也不足以影响飓风。

“飓风当然需要温暖的海水,但它们也需要对流,旋转成分,和它们上面的轻风切变,”Fleming说。

Fleming将飓风地球工程项目比作科幻小说,并表示:“你需要信心的飞跃和一些容易上当的投资者。”

该公司已获得挪威政府的一些拨款,用于建造额外的计算机模拟装置,以模拟该泡沫装置在海洋中的工作情况。他们正在美国寻找愿意支持一个实验项目的投资者。

海洋学官员表示,这样一个项目将花费数千万美元,但通过一个试点项目来证明其可行性将花费少得多。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:

https://www.wired.com/story/can-a-bubble-net-stop-a-hurricane-some-norwegians-think-so/

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