人工降雨

許多地方的缺水都與幹旱聯係在一起。幹旱使田地龜裂,江河斷流,農作物、牧草、樹木枯死,使農、林、牧業和工業遭受嚴重的影響。不用說前些年在非洲發生的旱災,就是在我國,1928~1930年,陝西省連續3年的大旱,造成了200多萬人的死亡。

在遠古時代,人類的祖先就幻想著掌握呼風喚雨的本領。那時,刀耕火種的初民,每次遇到幹旱就跪在赤熱的陽光下祈求雨水,巫師們為了求雨使盡花招,有時戴上麵具手舞足蹈,他們還向冥冥中的神靈祭獻牛羊牲靈,有時甚至祭獻活人;巫師們用葦管向空中吹噴水珠,希望這種象征性的雨滴能夠帶來豐沛的雨水……但無情的幹旱卻一次次地使他們的希望和田野裏的禾苗一起枯萎。

直到1946年,人們才真正發現科學的人工降雨方法。這一年,美國通用電氣公司的科學家文森特·謝福經過長期的探索,在一次實驗中偶然地找到了人工降雨的關鍵,成了科學史上的一段佳話。

那個時候,隨著科學技術的進步,人們已逐漸地了解了下雨的來龍去脈。水蒸氣從海洋和湖泊的水麵上升,成為空氣的一部分,然後形成雲朵,雨水或雪片就從雲中降下來。但是,水蒸氣究竟怎樣凝聚成雨滴,長期以來始終不甚了然。後來,約翰·愛特金證明,水蒸氣是積聚在灰塵等細小微粒周圍形成水滴或冰晶的。這些微粒十分細小,用肉眼根本無法覺察,但如果沒有這些微粒,即使空氣中有足夠的水蒸氣,哪怕溫度在0℃以下,也不能形成一滴雨水。

謝福在研究的時候,製造了一台小機器,它能產生寒冷的濕空氣,和新罕布爾什州山區雲層中的空氣十分相象。可是,盡管濕空氣的溫度已在0℃以下,可就是不能形成冰晶,謝福推測,這也許是由於缺少如愛特金所提到過的結晶中心。謝福往他的小機器裏呼一大口氣,然後開始冷卻,再往冷空氣中投放一點點粉未,比如麵粉、糖粉等等。謝福耐心地做了幾個月的實驗,往機器裏投了他能夠想出來的各種各樣的粉未,但是,竟然沒有一種物質可以形成雪花或雨珠凝結的中心。

7月的一個上午,烈日當空,謝福繼續耐心地向空氣裏一次次地扔進各種粉未,仍然沒有結果。這時,謝福的一個朋友邀請他去吃飯,謝福精疲力盡,很願意借此休息一下。臨走,他把致冷器蓋好,口朝上,使較重的冷空氣沉到底部,不致逃逸出來。

謝福勿匆吃好午飯,心裏還惦記著機器中的冷空氣。他回到致冷機旁,一看溫度計已經上升到冰點以上,不禁心裏有些懊惱,他轉身找到一點幹冰,想用來加快空氣的降溫過程。

謝福打開致冷機的蓋子,把冒著白汽的幹冰扔進去,這時,他又往致冷器裏長長地呼了一口氣。忽然,他看到眼前一片銀色的光芒在閃爍,在射進致冷機的一束金色陽光裏,他看見了無數晶瑩的銀色晶體在滾動。謝福立刻明白了,這正是他夢寐以求的冰晶,經過無數次失敗,他竟然在偶然的一揮手之間成功了。