“天河工程”被指仓促上马 研究团队未回应质疑

2018-11-27

  来源:中国科学报

  11月21日,科学网微信公众号发布了《气象学家实名批“天河工程”不顾质疑仓促上马》新闻,受到科学界广泛关注。

  文中称,我国大气动力学和气候动力学家、中科院院士吴国雄等4名科学家指出,“天河工程”的科学基础不具有创新性,该工程大气水汽输送的目标人工不可控制,而其所依赖的人工增雨技术尚不成熟。气象学家们批评,“天河工程”应充分论证后慎重决策。

  “当一个理论还不成熟的时候,就突然变成一个大工程。作为科学家,要为国家全局负责。这个工程国家投资很多,当然还要为纳税人的钱负责。那么,这些钱是不是值得花?应当充分研究。”吴国雄说。

  同时,科学网微信公众号收到的留言称,对“天河工程”的质疑系误读,该工程旨在精准化提高人工降雨的成功率。

  截至记者发稿时,“天河工程”团队尚未回应上述质疑。

  质疑:大气科学理论证明不可行

  近期,据媒体报道,我国正式启动“天河工程”卫星和火箭工程研制,由中国航天科技集团八院总研制,计划2020年完成“天河一号”卫星首批双星发射、2022年完成六星组网建设。

  对此,多位气象学家批评,“天河工程”上马仓促。吴国雄向《中国科学报》记者表示:“作为一种科学理论,‘天河’概念的提出无可厚非。一旦科学理论要从科学到工程实践,就必须谨慎对待。”

  首先,其科学基础存疑。2016年5月,青海大学校长、中科院院士王光谦带领的团队在《中国科学:技术科学》上发表论文《天空河流: 发现、概念及其科学问题》,提出“天河(Sky River)”概念。

  美国国家海洋和大气管理局研究员杜钧表示:“这并不是一个新概念,它最早由美国麻省理工学院的科学家在上世纪九十年代初提出,在天气预报中经常应用。”

  国防科技大学气象海洋学院教授陆汉城评价:“论文内容是大气科学已有成果的研究。”

  中科院大气物理研究所研究员孙继明也对《中国科学报》记者表示,论文提出的“天河”概念只是创造了一个新名词,没有物理内涵上的创新。

  其次,其“水汽输送”的目标被指难以人工控制。多处公开报道指出,“天河工程”的目标是把一部分天然落入长江流域的降水截留或诱导到黄河流域,实现空中调水。“这超出了人类的能力范围。”杜钧评价。

  大气科学理论的共识是:水汽输送的动力来自全球热力驱动。例如,吴国雄等研究者在上世纪末提出青藏高原“感热气泵”观点,这让大气科学家相信,水汽输送是和温度、地表条件、大气环流等因素相关的复杂过程。

  在吴国雄看来,“大气河流”概念只是一个形象的比喻。“水汽输送通道和陆地上的河流完全是两个概念。”他强调,“大气中水汽输送通道不固定,也没有边界。”

  陆汉城同意这个观点:“大气中的水汽尽管可以用‘河’来表示,但其在三维空间呈弥漫式分布,总是和复杂的大气运动联系在一起。”

  第三,即使能够实现水汽输送,鉴于人工影响天气技术不成熟,“天河工程”仍难形成有效人工增雨。

  从事云降水物理学研究的孙继明表示,人工影响天气技术本质上建立在降水的物理机制上。而无论哪种类型的降水,都要经历从水汽到云滴、再到降水的过程。也就是说,光有足够的水汽还不足以凝结生成云滴,还必须满足水汽达到“饱和”这个条件。

  自然条件下,气流上升和冷暖空气混合是两种典型的让水汽饱和的条件。吴国雄指出,如果大气状态稳定没有上升运动,“有云也降不了水”。

  另外,即使在有云的条件下,人工催化也将面临云层厚度、云底高度等苛刻的物理条件。

  一位在人工影响天气领域工作多年的资深院士告诉《中国科学报》记者,人工增雨仍处在试验阶段,目前最好的成绩是增加10%~20%的雨量,远无法实现“天河工程”每年在三江源地区增加降水25亿立方米的目标。