无人机能从沙漠云层中抽取雨水吗？

沙漠研究所的亚当·沃茨博士站在唐纳山口附近的路边，大声对着手机讲述最近的一次试飞。他说：“我们制造了一个可以自行飞行并从云层中抽取更多水的机器人。”他用短短几个字概括了这项技术前景。该团队与内华达州的 Drone America 公司合作，将一架人工降雨无人机飞到了飞行员视线之外。这是一个循序渐进、雄心勃勃的计划的下一步，旨在解决一个几十年来一直存在的问题：沙漠能否从天空中抽取更多的水，并且这样做不会对沿途的任何人造成伤害？

人工增雨技术本身可以追溯到 20 世纪 40 年代末，早在 1950 年就出现在《大众科学》杂志上。早期尝试从云层中催雨，比如美国陆军通信兵团的卷云计划，他们发射干冰 B-17 轰炸机，促使水分凝结成冰晶，然后以雨的形式降落。另一种方法是将碘化银注入云层，它就像一种粉尘，云中的水会冻结在粉尘周围。

（补充一下：碘化银法正是科幻小说家库尔特·冯内古特的兄弟伯纳德·冯内古特博士发现的。用小颗粒播种冰的概念可能影响了库尔特·冯内古特的小说《猫的摇篮》中的世界末日武器“冰-9” 。）

早期的人工增雨研究，如卷云计划，旨在改变飓风、龙卷风和冰雹的方向和强度，尽管其结果充其量也存在争议。美国军方也对天气进行了研究，他们在 1958 年承认了温室气体的变暖效应，但更关注俄罗斯人工增雨和天气控制的担忧。从一开始，人工增雨就有经济理由，根据预期降雨量略有增加推断出水力发电和农业产量增加。到 20 世纪 70 年代，人工增雨的局限性显而易见：人工增雨只有在特定条件下才能发挥作用。

正如我们在 1977 年所写：“人们建议通过改变天气，特别是人工增雨来解决问题。但专家表示，人工增雨只有在特定类型的云层存在时才有效：这种方法无法缓解干旱。”单靠碘化银并不是灵丹妙药。

不过，它并不需要单凭消除干旱就能成为一项有价值的事业。沙漠研究所估计，它每多释放一英亩英尺的水，其成本在 7 到 18 美元之间。该研究所估计，其人工降雨作业每年可带来 20,000 到 80,000 英亩英尺的额外降水。对于内华达州这样的沙漠州来说，这已经足够有价值了，飞行员们多次飞入风暴中进行人工降雨。对于沙漠研究所来说，这项努力曾两次遭遇悲剧：1980 年，该研究所在一次致命的飞机失事中失去了两名飞行员和两名科学家。然后，在 2000 年 4 月，一架为该研究所承包的人工降雨任务的飞机坠毁，机上三人全部遇难。

瓦茨说：“进行空中人工增雨作业本身就存在风险，因为飞机必须在危险的条件下飞行：低空、通常靠近山区地形、结冰条件，而且经常在大风中飞行。”

无人机是获得与飞机相同效果的最佳解决方案，无需让人类飞行员亲自驾驶飞机，从而避免危险。这是科学家使用无人机的共同点。2015 年，美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 让无人机飞过灰鲸和幼鲸，以追踪鲸脂的积累情况，当记录结果的人类在安全距离内时，这项任务要容易得多。科学家使用带有培养皿的无人机收集鲸鼻涕，这项任务以前是由人类在摩托艇上用弩完成的。为了研究鲨鱼捕食者的行为，马萨诸塞州海洋渔业部门的研究人员诱骗鲨鱼咬水下机器人，而这在人类携带的船只上很难做到。去年夏天，美国鱼类和野生动物管理局 (US Fish and Wildlife Service) 进行了一项实验，与 20 世纪 80 年代初在瑞士用直升机和接种疫苗的鸡头进行的实验相似，该实验使用无人机向草原土拨鼠发射了装有疫苗的 M&M 巧克力豆，以拯救濒临灭绝的雪貂物种。更直接的类比是，无人机可以直接挽救科学家的生命。

来自奥杜邦：

让飞行员离开飞机是降低风险的最佳方式，因此许多野生生物学家都转而采用无人机。（尽管这不是一个完全中立的选择：虽然无人机非常适合观察鸟类，只要无人机保持适当的距离，鸟类似乎并不介意，但无人机会让熊感到害怕。）而对于需要在危险条件下飞行的人工增雨来说，无人机是理想的工具。

去年 5 月，沙漠研究所与美国无人机公司合作，将一架无人机飞到了 1200 英尺的高空，并在那里发射了一对碘化银照明弹。这是该项目的早期测试，表明无人机机身本身可以完成这项工作。上周，该项目完成了开发的下一步，在着陆前飞行了 30 英里，几乎全部超出了飞行员的视线范围。

“这表明这项技术已经为我们常规超越视线做好了准备，”瓦茨指出，“下一步将在真实的人工增雨条件下进行。我们在天气良好、海拔较低的条件下进行了这项实验，下一步将提高天气条件，使条件与实际人工增雨时的情况类似。”

那么这些条件实际上是什么？

“嗯，我现在就坐在里面，从旧金山飞越唐纳山口到里诺，”瓦茨笑着说，“想象一下，一座山脉正在经历冬季风暴，你可能会遇到大风，可能会有云，有时可能会下雪或下雨，如果从航空的角度来看，你可能会遇到结冰的情况，所以从航空的角度来看，这是相当危险的，当然，这可以追溯到我们想到使用 [无人机系统] 的原因。说实话，天气条件相当恶劣。”

让飞行员脱离人工增雨机可以让人工增雨对飞行员来说更加安全，但瓦茨警告说，人工增雨本身不应该被视为解决干旱问题的一站式解决方案。他指出了水资源有限州的节约用水的作用，虽然人工增雨可以增加区域供水量，但它不能凭空而来。

“你必须有云，而且要有特定条件下的云，才能播撒雨水。所以你不可能凭空产生水，”瓦茨说，“但如果处理得当，它可以增加降水量。”