蔡铭昆教授谈重建中华生态造水结构－低空空间技术“呼云唤雨”

时间：2006-12-12 来源： 作者：

我国上空覆盖着大量的热岛气团

   卫星红外热图象显示，由自然热岛和城市热岛组成的无数乳白色巨大气团和热气流，覆盖在世界很多地区。在中国，由北向南绵延数千公里，这样的热气团覆盖着我国大部分地区、主要河流和水源地。它们是干旱、沙化和水危机的制造者。这是近年低空空间领域研究的重要成果。蔡教授如是说。

   人类最直接的生存环境就是低空空间。它是由大气环流、海洋大气环流、致冷与致热低空网络和陆地组成。过去，人们认为2000米以下的低空空间领域由扩散性气流和气团组成，却忽视了它作为保障人类生存所必须的循环系统、物质和能量输送及其动力系统的特殊功能。随着现代科学的迅速发展，低空空间已成为一个新兴的研究领域。热岛是太阳能和城市燃料放出热能而形成的。在有太阳能聚焦效应的地方如吐鲁番、塔里木等盆地，就是低空热通道的“热源头”，也就是自然热岛。同时，卫星和航拍照片显示，在人类大大小小的城市中发射出的热气团，都是像火箭一样垂直升空，在热通道中输送，形成城市热岛。现代航空自动记录测定仪以及远程摄影发现其内部由具有亚结构的气体、微颗粒和热能量的输送通道组成。这些通道与外界大气相隔绝，它们是一组柔软性的通道，外界气流只能使其暂时弯曲变形，但不影响其内部气体的输送。

   热岛全部由通道所组成。只要热岛存在，就会持续不断地产生动力，它可以发射和推动巨型气团和气流在热通道中运行。从地形图上看，所有的热通道都翻不过2000公尺高度以上的山，只在山谷中蜿蜒而行。但其规模和能量远远超出人们的想象力———从热岛“发射基地”发射出的巨型热气团可以在热通道中航行到数千公里以外制造干旱、沙化和大火。北非的热通道可以跨海峡在西班牙东南部制造沙漠，中国从西北延伸到广西的热通道可以跨海在海南岛西南部制造干旱和沙漠。在中国，有12条大型自然热岛“发射基地”发射热气团，通过热通道在天空中与城市热岛互相联结在一起，形成巨大的低空热网络。

   全球所有干旱区域或沙漠均呈长条状分布在低空热网络下面，其位置和形状从统计性角度看，均与热网络的位置和形状基本一致。由于太阳能冷热分流失衡所产生的气候变暖作用远远超过温室气体所产生的作用。在空中存在热网络的中国、美国、印度、中东、非洲、巴尔干、西班牙等国家和地区，气候变暖就十分明显，但在西欧和北欧上空，基本没有成形的热网络，气候变暖就不明显。因此，热网络的增强是气候变暖的主要原因。研读卫星图象上的热通道与分布情况，不仅可以看到当前全球和中国干旱区和沙漠的分布情况，还可以看到以前它们是如何演变的，以及下一步将往何处发展。

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