（第一节）概述
地球上温暖的赤道和冰雪封冻的两极之间存在着温度梯度，造成了地球上能量分布的不平衡。由于这种不平衡，便产生了许多海洋现象和大气现象。在这些现象中不但有永不停息的、比较温顺的洋流和风，而且还不时地表现为比较激烈的气旋、飓风、陆龙卷和海啸等。飓风虽然是在热带纬度生成的，但是它的猛烈程度即使是在温带纬度也不容忽视。气旋和飓风过后，给人类带来了巨大的破坏和死亡，因此，就有可能利用人工控制飓风作为一种气象武器，给敌对国家人口稠密的广大地区造成混乱。据估计，每年飓风造成的损失平均达五亿美元。1965年贝蒂（Betsy）飓风和1969年卡米尔（Camille）飓风每一个都对美国的经济造成了十亿美元以上的损失。1963年一次弗洛纳（Flora）飓风，当其掠过海地和古巴时，造成了五亿美元以上的财产损失和7000人以上的死亡。这种猛烈的、破坏力极大的热带气旋，尽管不同地区使用的名称不尽一致，在印度洋称之为气旋，在加勒比海和墨西哥称之为飓风，在中国、菲律宾和日本附近的海洋上称之为台风，在澳大利亚称之为畏来风，但它一直是对热带国家的一种威胁。因此，从事人工影响天气的科学家们很早就注意开展人工影响风暴的研究，是完全可以理解的。曾经通过播撒对1961年、1963年和1969年的大西洋飓风进行过人工引导。但事与愿违的情况也是有的。1947年在“卷云”计划的实施过程中就曾对一个飓风进行过播撒，而这个飓风却不断改变其路径，并经过佐治亚洲的萨凡纳造成了巨大损失。以后，1971年，对金格（Ginger）飓风进行播撒的结果，并没有使它转向安全的方向，而是沿着一条意外的路径移动，对北卡罗莱纳州造成损失和破坏。因为，从原则上讲，播撒根据其方式的不同，总可以这样或那样地改变飓风的行进方向，所以，在可预见的未来一段时间里，控制飓风和气旋的路径是完全可能的。由于飓风的路径究竟向哪个方向改变完全取决于对它施行人工影响的人的主观愿望以及是否具备必须改变的理由，将一个飓风引向人口稠密地区，或者将其自这个地区引开，两者就谈不上有什么难易之别。因此，采取不同的播撒方式对飓风进行人工引导，就可以对一些国家的安全构成巨大的威胁。
（第二节）气旋的破坏力
在热带，由热力驱动的对流性环流可以维持一个相当长的时间。在热带气团辐合的地方，暖空气上升，并由高空向两极方向移动，在副热带地区下沉，在低空又以信风的形式返回，流向赤道。在中间高度上，通过冷、暖气团的混合造成热量和水汽向两极输送，从而经常产生明显的交界面，气象上称为锋区。这种具有不同温度的气团并不那么容易混合，锋区也就是十分清晰的，其宽度平均约20公里。作为主要锋系的极锋，将大量的极地空气与暖的热带空气隔开。已经确定，许多主要的风暴系统都与这个锋有联系。气旋生成的原因很多。挪威气象学家皮叶克尼斯（Bjerknes）父子提出了著名的锋面理论。按照这个理论，当南行的冷空气与北进的暖空气之间的锋面上有一扰动在发展时，因为冷而重的气团下沉，暖而湿的气团上升，使位能转变成动能，这样便形成了气旋。美国麻省理工学院的一些科学家则认为，当气温由南向北逐渐降低时，南北气压梯度和东西风速都随高度而增大。当风速随高度明显增加时，如果有适当的环境条件，大气不稳定性便会发展，因而产生气旋性风暴。热带气旋和飓风的最大风速在120公里/小时以上。一个典型的飓风为近似圆形的涡旋，其平均直径约500公里，可以持续好几天时间。涡旋中心一般有一个直径为20～40公里的“眼”，这里几乎没有风，也没有什么云。虽然一个陆龙卷的直径通常还不到几百米，但由于它的破坏力非常集中，陆龙卷成了最可怕的天气现象之一。它的风速可以达到150米／秒。据推测，陆龙卷内有一些小的强烈涡旋，正是这些强烈的涡旋产生了它很大一部分破坏能力。一个飓风很象一部巨大的热机，它的能量主要来源于海洋对大气的潜热和感热输送。因此，一般认为飓风的大部分能量是从它所经过的海洋上吸取的。在这个能量输送过程中，海浪起着重要作用，它会使空气和水发生混合，两者的相互作用可以搅动高层大气。这就使得一个飓风从海洋吸取的热量比在海面上可以得到的热量要多得多。飓风的破坏性来源于其巨大的风压，这种风压可以破坏建筑物，并将其碎屑带上高空。伴随飓风而来的暴雨也会使造成的损失更为严重。在海上，飓风可以产生大的涌浪，给停泊在港湾内的船舶造成损失。当风暴逼近港湾时，强风带来的水的堆积会造成风暴大浪，带来严重的后果。有关气旋成因的各种说法看来都支持这样的推测：如果使若干个气旋被抑制在同一地区，并合并在一起，根据能量守恒的原理，它们就可以形成一个特别强大的气旋，大体上具有被抑制的那些气旋的破坏力加在一起那样大的破坏力。如果真是如此的话，一个具有这样强度的气旋，经过人工引导，便可以毁灭整个海港城市。
（第三节）怎样引导气旋
一个成熟的气旋是一个独立的大气环流系统，表现为一个直径为160—1600公里的螺旋状涡旋，其生命史为一天至一个月。对于一个想要有意识地引导气旋的人来说，只要计算一下维持一个成熟的气旋究竟需要多大的能量，马上就会明白他所面临的任务是多么艰巨。一个中等强度的气旋在一天之内通过凝结所释放的能量相当于5000个百万吨级氢弹同时爆炸所释放出的能量。因为这个缘故，要想用蛮力的办法人工制造一个飓风，就得给强风中输送进去相当于200个氢弹的能量。在这个方面，人和自然的斗争就像《圣经》中所说的大卫和歌利亚的斗争一样。可是，气旋也像歌利亚一样有它自己的弱点。从它那反复无常的路径就可以看出，它的弱点还不止一个，而是很多。只要抓住了它的弱点有针对性地给它一些刺激，就有可能引导它沿着我们所计划的航线移动。试想如果气旋内部没有这种可以通过一个很小的力来进行触发的不稳定性，那又怎样解释一个气旋竟能在几个小时这样短的时间内就完全崩溃，或者折转逆行，或者转向90°以上的现象呢？这一点给那些从事人工引导飓风的人带来了很大的希望，但同样也使他们感到头疼，因为要对飓风行径的这一突然变化从测定到分析、计划、研究人工影响的对策，再到付诸实施，在如此短的时间内非常协调地完成是十分困难的。尽管是这样，人们还是对此进行了大胆的尝试。通过试验，证明气旋是可以引导的。引导气旋的一个途径就是打击飓风热机的根基，飓风眼墙周围的积雨云。在积雨云中播撒碘化银晶体，使决定云的位置的力被打乱，造成积雨云的外移。大家知道，在飓风内部，暖空气是自靠近海平面的地方进入的，然后在云墙内上升，最后在高空排出。当播撒使云外移时，飓风眼增大，因而使暖空气的上升变慢。这就会使风暴的涡旋速度减小，从而使风速减小。发烟技术使眼墙的播撒工作变得十分方便。美国海军武器中心在圣阿曼德（PierrieSaintAmand）的指导下研制了好几种型号的发烟弹。这便使自眼墙上面扔下发烟弹对飓风进行播撒的方法能够可靠地实施。一种规格为LW-83的有效的发烟剂，其中含碘化银（AgI）的重量为78％，含铝12％，镁4％以及6％的粘合物质。将这种混合物装入标准照相闪光弹弹药筒内。标准发烟弹是在10公里的高度上投掷的。在以增大眼墙半径为目的的试验中，播撒飞机一般都从风暴前进方向的左后象限向着风暴眼横过风暴，然后从前面的象限飞出来。沿此航线一直对风速进行监测，当记录到最大风速值时，就像扔炸弹一样将发烟弹扔下。这将在25—50公里长的航线上持续进行，视飓风的大小而定。每隔0．1—0．3公里投掷一个。这样就能使碘化银晶体的分布在距中心25—50公里、深度达6公里的范围内。由于风暴周围的风呈涡旋运动，碘化银的分布就呈由眼墙向外延伸25—50公里的环带状。要做到这一点，在播撒的保障工作上是有困难的。解决的办法通常是由一部与安装在大型飞机上的雷达相结合的飞行控制器来协调几架装有仪器的飞机的机动动作。有必要对播撒飞机进行导航，因为必须使飞行路径穿过风暴，指向那个老是在运动着的风暴眼。飞行控制器是一部小型电子计算机，它与控制设备和雷达装置相连接。雷达不停地监测着飓风路径，特别是风暴眼的瞬时位置。电子计算机提前预报出风暴眼的位置，并将飞机的路径与风暴的运动相比较，指示出飞机路径各中段的修正量。鉴于飓风变幻无常的特性，这种动力导航就显得很重要。从播撒前2—3小时一直到播撒后的3个小时内，用3—4架装有仪器的飞机来监测风暴眼大小的变化。还有几架飞机在不同高度上（通常是在3000、6000、9000和12000米高度上）、沿同一路径进行观测。观测项目包括风速、环境温度、气压、湿度、水含量和云的结构等等。在较低的高度上则用一架专门的飞机进行观测。还要用降落伞、气球和小火箭等携带的遥测仪器进行各种测定。播撒有助于眼墙周围积雨云的消散。云消散后，离心力使得在10—15公里远的地方又形成新的眼墙。如果是对过冷积云进行播撒，云就有激烈增长的趋势，开始向上运动3000米以上，然后在水平方向上升，在几分钟内便上升比原来的直径大一倍以上的距离。这个激烈增长起来的云可以持续近一个小时。结合碘化银的播撒还要采取许多其他的辅助措施。其中之一便是防止或加速云中的冻结过程。还有一种措施是阻止海面上水的蒸发，以防止飓风继续从海面吸取能量。与此相反，也可利用化学试剂造成这样一种条件，使海洋的热更激烈地输入飓风的暖核。对于前一种情况，具体的做法可在海面上铺上一层单分子的醇化合物薄膜或特种型号的油膜。在俄克拉荷马州亥芬勒湖（LakeHefenar）进行的试验证明，用这种办法可以使蒸发减少60％。当然，这种办法所涉及的后勤保障工作也是相当复杂的。要在一个中等大小飓风所跨越的海面上铺上一层薄膜，需要50—100架飞机喷洒价值达3000万美元以上的化学药剂。在没有研究出更有效的办法以前，这确实是够昂贵的。随着我们对飓风的动力学机制的认识更加深入，还可对各种不同的影响飓风某一个敏感点的方法用不同的方式结合起来加以运用以达到人工引导的效果。
（第四节）人工引导气旋试验的初步成果
