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“天河工程”被指倉促上馬 研究團隊未回應質疑
發布時間:2018-11-26        瀏覽次數:123        返回列表

 11月21日,科學網微信公眾號發布了《氣象學家實名批“天河工程”不顧質疑倉促上馬》新聞,受到科學界廣泛關注。

排球场灯光 www.vmsdk.icu   文中稱,我國大氣動力學和氣候動力學家、中科院院士吳國雄等4名科學家指出,“天河工程”的科學基礎不具有創新性,該工程大氣水汽輸送的目標人工不可控制,而其所依賴的人工增雨技術尚不成熟。氣象學家們批評,“天河工程”應充分論證后慎重決策。

  “當一個理論還不成熟的時候,就突然變成一個大工程。作為科學家,要為國家全局負責。這個工程國家投資很多,當然還要為納稅人的錢負責。那么,這些錢是不是值得花?應當充分研究。”吳國雄說。

  同時,科學網微信公眾號收到的留言稱,對“天河工程”的質疑系誤讀,該工程旨在精準化提高人工降雨的成功率。

  截至記者發稿時,“天河工程”團隊尚未回應上述質疑。

  質疑:大氣科學理論證明不可行

  近期,據媒體報道,我國正式啟動“天河工程”衛星和火箭工程研制,由中國航天科技集團八院總研制,計劃2020年完成“天河一號”衛星首批雙星發射、2022年完成六星組網建設。

  對此,多位氣象學家批評,“天河工程”上馬倉促。吳國雄向《中國科學報》記者表示:“作為一種科學理論,‘天河’概念的提出無可厚非。一旦科學理論要從科學到工程實踐,就必須謹慎對待。”

  首先,其科學基礎存疑。2016年5月,青海大學校長、中科院院士王光謙帶領的團隊在《中國科學:技術科學》上發表論文《天空河流: 發現、概念及其科學問題》,提出“天河(Sky River)”概念。

  美國國家海洋和大氣管理局研究員杜鈞表示:“這并不是一個新概念,它最早由美國麻省理工學院的科學家在上世紀九十年代初提出,在天氣預報中經常應用。”

  國防科技大學氣象海洋學院教授陸漢城評價:“論文內容是大氣科學已有成果的研究。”

  中科院大氣物理研究所研究員孫繼明也對《中國科學報》記者表示,論文提出的“天河”概念只是創造了一個新名詞,沒有物理內涵上的創新。

  其次,其“水汽輸送”的目標被指難以人工控制。多處公開報道指出,“天河工程”的目標是把一部分天然落入長江流域的降水截留或誘導到黃河流域,實現空中調水。“這超出了人類的能力范圍。”杜鈞評價。

  大氣科學理論的共識是:水汽輸送的動力來自全球熱力驅動。例如,吳國雄等研究者在上世紀末提出青藏高原“感熱氣泵”觀點,這讓大氣科學家相信,水汽輸送是和溫度、地表條件、大氣環流等因素相關的復雜過程。

  在吳國雄看來,“大氣河流”概念只是一個形象的比喻。“水汽輸送通道和陸地上的河流完全是兩個概念。”他強調,“大氣中水汽輸送通道不固定,也沒有邊界。”

  陸漢城同意這個觀點:“大氣中的水汽盡管可以用‘河’來表示,但其在三維空間呈彌漫式分布,總是和復雜的大氣運動聯系在一起。”

  第三,即使能夠實現水汽輸送,鑒于人工影響天氣技術不成熟,“天河工程”仍難形成有效人工增雨。

  從事云降水物理學研究的孫繼明表示,人工影響天氣技術本質上建立在降水的物理機制上。而無論哪種類型的降水,都要經歷從水汽到云滴、再到降水的過程。也就是說,光有足夠的水汽還不足以凝結生成云滴,還必須滿足水汽達到“飽和”這個條件。

  自然條件下,氣流上升和冷暖空氣混合是兩種典型的讓水汽飽和的條件。吳國雄指出,如果大氣狀態穩定沒有上升運動,“有云也降不了水”。

  另外,即使在有云的條件下,人工催化也將面臨云層厚度、云底高度等苛刻的物理條件。

  一位在人工影響天氣領域工作多年的資深院士告訴《中國科學報》記者,人工增雨仍處在試驗階段,目前最好的成績是增加10%~20%的雨量,遠無法實現“天河工程”每年在三江源地區增加降水25億立方米的目標。

  解釋:“操控天氣”系誤讀,旨在精確監測

  目前,亦有觀點提出支持“天河工程”開展衛星觀測。“對‘天河工程’的效果不樂觀,但這組衛星觀測卻是有價值的。”一名微信用戶留言表示。

  微信用戶LeNanGuang的留言進一步解釋了“天河一號”衛星的任務:“天河工程”從來沒有說過要控制大氣環流,而是通過衛星觀測合適的云層來提高人工降雨的概率,其基礎也不是“天河理論”,但是可以用來驗證“天河理論”。截至目前,此留言獲最高點贊數支持。

  經《中國科學報》記者核實,該用戶為“天河一號”衛星研制團隊成員。

  多個非官方渠道發布的信息為上述消息提供了佐證。

  據“知乎”用戶spark sun自稱從青海大學獲得的一張題為“天河工程目標與展望”的演示文檔顯示,“天河工程”近期展望是“發射微納衛星,用于生態監測與天河評估”。

  微信公號“科工力量”作者、空間物理學博士、科普作者“物質第四態”在11月20日發布的文章中分析,“天河工程”并不謀求“搬雨”,而是用人工增雨截斷已經存在的天空河流。目前提出的微納衛星探測計劃投資成本并不會十分高昂,將獲得高時空分辨率數據。

  中科院地理研究所研究員賈紹鳳在2016年10月發表在科學網上的博文中提到,博文發表前幾天,他從“天河工程”團隊核心成員處了解到,“天河工程”不再提原來的“空中調水”,而是研究如何提高人工增雨的效能。賈紹鳳認為:“這是可以研究的,包括發射更高精度的水汽監測衛星,為了解水汽動態及其變化規律提供更準確的信息。”

  不過,他也表示,從當時的情況看,“天河工程”仍有“空中調水”之意,只是避免使用這個詞。“空中調水很難,如果沒有足夠的能量,是不可能改變大氣環流格局的。”博文亦對“空中調水”方案提出質疑。

  11月24日,賈紹鳳在給《中國科學報》記者回復的郵件中表示,目前,他對“天河工程”仍然堅持博文中的觀點。

  截至記者發稿時,“天河工程”項目負責人王光謙未接聽手機。青海大學、青海省科技廳等相關機構也未對媒體質疑進行回應。

  一名接近“天河工程”團隊的科學家向《中國科學報》記者表示:“對氣象學家的質疑,團隊成員都知道,但不愿公開爭論,想做出來再看效果。”

  回顧:三年、多個項目、大額資金支持

  《中國科學報》記者根據在青海氣象局、青海省科技廳、青海大學及清華大學官方網站上檢索到的信息,梳理出“天河工程”時間脈絡。

  2015年8月,清華大學、青海大學、青海省氣象局聯合開展“天河工程”人工增雨科學試驗。

  同年底,科技部和青海省人民政府批準共同建設“省部共建三江源生態與高原農牧業國家重點實驗室”。隨后,青海省科技廳、青海大學、清華大學水沙科學和水利水電工程國家重點實驗室陸續投入近7000萬元,加上整合青海大學相關資源,儀器設備平臺建設資金已超過1億元。“天河工程”是該實驗室重點工作。

  2016年9月,“天河工程與天河星”論證啟動會暨第一次專家組會議舉行。此次會議后,有媒體采訪氣象學家質疑其可行性。

  2017年4月,由青海大學、清華大學和青海省氣象局申報的青海省科技支撐計劃項目“青海省天河動力學規律及其利用”通過論證。該項目2015年立項,經費300萬元。

  2017年5月,“天河工程”云雨監測雷達獲驗收。9月,在上海召開由清華大學、中國航天科技集團、青海大學和黃河水利委員會三家主辦的第二次專家會議。

  2017年11月,“空中水資源與天河工程”國際合作研究計劃通過科技部“科技創新國際化環境”類項目立項,獲經費1002萬元。

  此前,2016年11月,“天河工程”團隊曾申報國家重點研發計劃“水資源高效開發利用”重點專項,17位評審專家投票的結果是不予批準。

  據知情人士透露,該團隊在此次申請中計劃采用飛秒激光技術產生硝酸鹽促進大云滴形成以及冰晶的形成。“但是沒有任何室外的實驗證明這套方案能夠行得通。”該知情人士告訴《中國科學報》記者。

  2018年3月,青海省—清華大學—中國航天科技集團三方協議簽訂。2018年9月,“天河工程”項目合作研討會在深圳召開, 深圳市及清華深圳研究院參與,團隊與貴山基金管理有限公司進行磋商。

  2018年11月“天河工程”衛星模型首次公開亮相。