文/记者 李鹏

用人工干预方式改变大气水汽分布，把长江流域的水资源调往黄河流域!这就是科学家提出的“天河工程”，它究竟是创新构想还是当代神话?

每年一到夏天，中国南方很多地方就会饱受洪涝灾害的困扰，而在中国的西北，缺水干旱依旧是一种常态。有没有可能把中国南方过多的雨水资源调一些到北方?现在中国的一支科学家团队下定决心来试一把了!

这个科研团队的领衔者是中国科学院院士、青海大学校长王光谦，从2014年底开始，他带领的主要由清华大学、青海大学两所大学研究人员构成的一个研究团队就启动了这个疯狂的构想。他们给这个项目取了一个好听的名字——“天河工程”，这实际上就是天基的一种跨流域调水的新模式。

9月9日至11日，“天河工程”论证启动会暨第一次专家组会议在青海省西宁市举行，项目旨在科学分析大气中存在的水汽分布与输送格局，进而采取人工干预手法，实现不同地域间大气、地表水资源的再分配。

“天河工程”跨流域调水量达300个西湖

中国科学院院士王光谦说，在大气边界层至对流层范围内，也就是大气层中10公里以下的中低层，存在稳定和有序的水汽输送通道，他们将其形象地称为“天河”。

“天河工程”也是一个比喻说法，通俗地说，就是通过空中搬运水汽到干旱地区降雨，供给缺水地区雨水，满足人们的生活和生产需求。

在该工程的构想中，课题组认为可在中国三江源的黄河流域和长江流域的分水岭实行空中调水，改变云水资源在两个流域间的转化，以增加黄河流域的降水量。

三江源是青藏高原上长江、黄河和澜沧江的源头汇水区域。科学研究发现，本来大多涌向东南的水汽在这里要经过黄河流域和一部分内流区，王光谦等研究人员构想，如果能在水汽涌向东南长江流域之前就“拦截”下一部分，沿着黄河干支流送往北方，就可以在不修建地面渠道的情况下达到“南水北调”的效果。

在气象学中，衡量水汽输送大小的物理量是“水汽通量”，表示在单位时间内流经某一单位面积的水汽量。三江源高空的水汽输送情况如何呢?

王光谦研究团队认为，如果“天河工程”能够在人工干预天气的技术上，有效利用南边界甚至西、北边界的水汽输送，那么就“有望每年在青藏高原的三江源地区增加降水25亿立方米”。简单地说，就是利用黄河上源偏西南的这一地理特性，选择恰当的位置搞人工降雨，把东南用不完的水汽提前转移到黄河流域。这相对于黄河每年600多亿立方米的径流量，相对南水北调(中线)每年95亿立方米的规划流量，已经相当不可忽视了。

另外在三江源北面的祁连山和柴达木地区，由于高空的水汽输送相对较少，“天河工程”预期可以实现的年增水分别在“2亿和1.2亿立方米”。记者了解到，这也是“十三五”期间，“天河工程”规划的调水目标，而根据他们的设想，“天河工程”中远期有望实现每年跨区域调水50亿立方米，这大约相当于300个西湖的蓄水量。这样宏伟的目标能够实现么?

人工增雨对气团运动有多大影响?

和当初“南水北调”工程实施之前一样，学术界对“天河工程”也存在巨大争议。一些专家认为，如果跨区域的水汽搬运没有办法解决，“天河工程”就无法实施。

“现在的确有人工增雨、人工降雨式的人工影响天气作业，但是都有能够形成降雨的前置条件，就是空中必须要有云，要有大量富含水汽的云，并且一般也只有10%-20%的增量，如果天上没有云和水汽，播撒再多的催化剂也变不出雨水。”北京市气象局研究员吴正华在接受北京科技报记者采访时表示。

吴正华同时强调，这种作业目前人类还只能在小范围内予以实施，比如在5平方公里、10平方公里的范围进行操作，但是大范围内的还是做不到，比如要想将海淀中心区下的雨赶到昌平中心区去下，现在我们的技术还做不到。

“就是朝富含水汽的云中撒催化剂，将气态的水汽变成液态的水滴，要么就是凝聚成的水滴降下来了，要么就是作业无效，人工降雨、人工增雨作业效果一般不可能影响到太远的地方去。而三江源地区这样的跨度达到上万平方公里以上的区域的空中调水构想，更是难上加难。”吴正华说。

吴正华提出疑问，在三江源的长江流域人工增雨、降雨作业，云和水汽怎么调往黄河流域?用什么方式来调呢?云和水汽不是你想往什么地方调它们就会朝哪里跑的!

▲中国南方经常会饱受洪涝灾害的困扰，而在中国的西北，缺水干旱依旧是一种常态

其实这些年，已经有不少人提出过通过转移水汽进行空中调水的方案，但是因为缺乏可操作性，最后都不了了之了。据报道，为了开发空中的大气水资源，安徽、吉林、辽宁、四川、河南等地纷纷投入巨资抛出“空中水库”计划，为大规模地开发大气水资源做准备，但并没有取得多大的效果。

中国气象科学研究院人工影响天气研究所高级工程师张纪淮也对记者表示，2008年北京奥运会，为了保证8月8日晚上鸟巢的开幕式不下雨，北京市当天动用了10架飞机、1100多发火箭弹在北京市及北京市周边实施大规模的人工消雨作业，也才消掉了鸟巢周边及北京市部分城区当晚的降雨，尽管让下雨的位置发生了一些移动，但并没有能够做到大范围的消雨，同样，如此规模的人工增雨作业也不会产生太大的影响。

中国气象科学研究院的一位专家表示，目前针对空中的云水资源的开发还有很多问题不能解决。“虽然目前我国人工增雨作业已经进行了几十年，但是依旧处在一种实验阶段，对人工增雨的具体运行机制我们还不是很清楚。不可能大范围改变和控制云水资源的分布，这需要改变地球上的热力场分布，不仅一个国家做不到。从目前来讲，就是全世界联合起来也做不到。” 该专家表示，要是这个问题能够解决，我们的沙漠就要变绿洲了。

“云的运动是大自然中气流运动的结果，就现在而言，我们人类的人工增雨作业对气团运动的影响是非常小的。”张纪淮说，人工增雨是一项科学，我们应该认识到它的作用，但是也不能过于夸大，并产生一些异想天开的幻想，目前一些地方过于夸大人工增雨的作用的苗头需要予以注意。“大自然有它自己的运行规律，很多人梦想着如同神话中说的一样能够呼风唤雨，这是很不现实的，这是应该予以破除的科学迷信。”

有些地方争相人工造雨争夺水资源

中科院寒区旱区环境与工程研究院研究员陈广庭在接受北京科技报记者采访时表示：“从理论上讲，在一定时期内，同一片云系的云水资源如果没有及时从大气循环中得到补充，其拥有的空中水资源就是恒定的，如果在一个地方实施人工增雨，其云系下游的地方降雨就必然要减少，下游即使实行人工增雨，成效也会受到影响。”

尽管“天河工程”现在还只是处于论证阶段，该工程实施后的负面影响也是不能忽视的方面。这些年，为了争夺更多的雨水资源，国内一些地方开始明争暗抢争相实行人工增雨作业。尤其是在干旱区，只要有机会，一些地方政府就纷纷组织人工增雨作业争夺雨水资源，已经出现了很大的负面效应。

中国气象科学研究院一名不愿透露姓名的研究人员在接受记者采访时表示，如果一个处在云水资源上游的地方实施人工增雨作业，那么处在下游区域的一些地方实施人工增雨时降雨量会大大减少，或者干脆没有下雨。

青海省气象局研究员李生辰等人的研究表明，青藏高原三江源地区主要水汽输入边界的水汽通量近40年来呈现减少的变化趋势,这将影响到三江源地区未来的降水变化。根据研究统计，通过南边界进入三江源地区的水汽量近40年呈波动减少，也最为厉害，减少幅度为每10年7.7×106kg/s，西边界水汽输入呈缓慢下降趋势，每10年减少4.7×106kg/s，北边界也呈减少趋势，幅度为每10年3.5×106kg/s。这样的趋势下，流入三江源地区的“天河水”是越来越少的。

有资料显示，三江源地区的水汽的盈余这些年有很多都是东边界的“节流”导致的。这样如果只“节流”不“开源”，利用三江源上空的“天河”水就存在两大隐患：第一种是“天河”水越用越少不可持续，第二种是输出到下游的水汽总量已经呈减少趋势，再“人工截流”之后，对下游水资源和气候生态造成的影响如何量化呢?

吴正华表示，水汽“人工节流””问题倒是不用太担心，因为“天河工程”中的“天河”是一个长的水汽通道，往南要延伸到印度洋甚至是南半球，水汽被“人工截流”之后，后面还有新的会源源不断地补充进来。只是这仍不足以表明“天河工程”能够调水成功。

仍处于研究和实验阶段

王光谦研究团队认为，“天河工程”及未来南水北调“空中走廊”的构想如果得以实施，有助于实现青藏高原地区生态效益最大化，促进全国特别是北方经济社会发展。

中国科学院院士、国际宇航科学院院士、中国航天科技集团公司科技委主任包为民甚至认为，这种新方案，对于改善黄河流域水资源短缺现状，开拓黄河流域水资源来源，保护三江源生态安全屏障等都具有重要作用。

当前，水资源短缺已成为全球性问题。我们不能忽视的是，近三十年，黄河、海河、淮河三大流域河川径流呈下降趋势。联合国世界水发展报告显示，2025年，中国北方或将面临物理性缺水的严重压力。这意味着想办法解决中国北方水资源短缺已经成为绕不开的问题。

王光谦说，面对中国北方未来水资源短缺的挑战，寻找和探索新的水资源调控理论和方法势在必行，“天河工程”这样的想法为何就不能试一试呢?况且现在也不是工程上马，只是科学研究的一个项目而已。

但是最后是否真的有实施的可能性，该研究团队也没有给出肯定的答复。“大尺度范围内人工影响天气作业还是一个世界性的难题，不管是中国，还是美国、以色列等部分进行人工影响天气研究的国家，都还没有取得实质性的突破，大家都还在进行研究。我们也还只是在论证这个事情，这个事情到底行不行，需要的规模有多大还需要继续论证。”钟德钰表示。

“‘天河工程’还在研究和实验阶段，可从正反两方面讨论。”在接受记者采访时，王光谦在给记者发来的一条短信中说。

也就是说，王光谦团队自身也没有排除这个构想最后没有办法操作的可能性。其实目前他们刚刚结束的只是 “天河工程”第一次专家组会议，以后随着后续论证的开展和信息的披露，关于工程的可持续性和潜在的风险，也应该会有更明确的说法。

科学界一些人认为，如果单从研究的角度而言，他们的这项工作还是具有一定的价值，因为目前世界范围内对空中水汽资源利用的研究还处于初级阶段，也缺乏系统的研究，该项研究说不定能够搞一些有价值的东西出来。另外，如果“天河工程”在工程技术、生态环境和经济问题等方面都考虑进去以后，最后论证后依然利大于弊，试试倒也无妨。

不过陈广庭表示，解决中国北方的旱灾及水资源严重短缺问题，当前最主要的还是节水和地表上的南水北调，并使用先进的技术进行灌溉。大气水资源虽然可以通过人工增雨的方式进行利用，但不是解决北方干旱问题的根本方法。■