书城社会科学树人文库-智勇一生的发现故事
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第47章 耕云播雨

呼风唤雨,是古代人们的丰富想象。耕云播雨,则是现代诗人的佳句。要使想象变为现实,绝妙的诗句变为真实的写照,这要经过一段漫长的历史时期,经过千百万人的艰苦努力。就拿呼风唤雨来说,人类的这种愿望直到公元1946年才逐步实现。美国科学家文森特·谢弗在一次偶然事件中,抓住了机遇,才找到了人造雨的方法。

第二次世界大战期间,著名科学家欧文·兰米尔正在着手研究飞机的机翼结冰问题。年轻的谢弗跟随兰米尔到了新罕布什尔山区搞实验。因为那儿经常是大雪纷飞,寒风凛冽。在这里,谢弗发现云彩周围的温度经常低于冰点,但云中的水分却不结冰,也形不成雨或雪。这个现象引起了谢弗浓厚的兴趣。

当时,人们都认为雨雪是由海洋和湖泊中的水上升,形成了云,然后水从云中降下来就是雨或雪。但是,雨雪形成的根本原因却一直没弄明白。后来,有一位科学家指出,水滴是凝聚在灰尘或其他物质的细小颗粒周围的,没有这细小的内核,水滴就无法形成。于是,一些科学家把各种各样的微粒从飞机上投下来,或是从地面发射上去。结果是有时下雨,有时不下雨。

谢弗决心把别人没有弄明白的课题深入研究下去。他试验了所有由气象学家建议采用的天然材料,其中有粉尘、泥土、盐类等等。他的试验是在制冷器里进行的。为了仿制云雾状的潮湿空气,他将自己的呼气送入制冷器,然后投入一些实验用的材料。他连续呼着气,这个实验坚持很长时间。差不多他所想到的材料都试用过了,但奇迹并没有发生。

一天上午,他在制冷器里投入了另外一些材料。正在这时,他的助手喊他去吃午饭,谢弗肚子也饿了,就走了。临走时,他照例让制冷器的盖子朝上。因为冷空气总是往下沉的,他不必担心它们会从制冷器里跑掉。当他吃完饭继续进行实验时,由于当时是温暖的夏季,他忽略了这一点,盖子朝上的结果是提高了制冷器内的温度。为了迅速降低温度,他必须在制冷器内投入干冰。干冰是一种固态的气体,它很冷。正当他在投放干冰时,他呼出的哈气与干冰产生出一种奇异的现象:他在制冷器内看到哈气中有某些细小的碎片在闪光。他立即明白了,它们就是他日思夜想的实验结果——冰的晶体!他高兴地喊来他的同事们一同观看。几个人同时将哈气吹入制冷器,并且加入大量的干冰,只见冰的晶体,变成了一些小小的雪花飘落到实验室的地板上。

谢弗想,既然能在实验室里制造雪花,那么,空中也可以试一试。在这年11月一个非常寒冷的日子里,谢弗在飞机上装了一个能喷洒干冰的装置,开始了他的空中实验。他和兰米尔查看了空中的云彩。随后,兰米尔留在地面观察,谢弗登上了飞机。他将飞机升到充满潮气的灰色云层的上空,撒下了大量的干冰,只见无数雪花从云层里飘落下来,落在人们脸上的雪花化成了水珠。呼风唤雨成为现实,于是,也就有了耕云播雨这样的佳句。

雨的形成 由液态水滴(包括冷却水滴)所组成的云体称为水成云。水成云内如果具备了云滴增大为雨滴的条件,并使雨滴具有一定的下降速度,这时降落下来的就是雨或毛毛雨。由冰晶组成的云体称为冰成云,而由水滴(主要是冷却水滴)和冰晶共同组成的云称为混合云。从冰成云或混合云中降下的冰晶或雪花,下落到0℃以上的气层内,融化以后也成为雨滴下落到地面,形成降雨。