亲爱的小读者，科学的美丽好像离你很远，却又在你身边。为了帮助你了解科学发展的最新动态，编辑了《少年科学大讲堂》这套书。本书是其中一册，主要讲述了气象的有关知识，包括：科学家是怎样“操纵”天气的？北京奥运会下雨怎么办？为什么气象武器被誉为武器中的“大将”？……等等。

风中蕴藏的巨大能量能为我们所用吗?科学家是怎样“操纵”天气，让“老天”下雨，叫“雷公”和“电母”听话的?北京奥运会下雨怎么办?为什么气象武器被誉为武器中的“大将”?你会看气象预报吗?你知道天气预警信号吗?

如果你想了解气象科技的最新进展，快快翻开这本小册子，去看个明白吧。

前言

一、巧“借”风能

 自然风力发电

 人造风力发电

 风力“搬”水为哪般

 驯服龙卷风

二、“操纵”天气

 让“老天爷”下雨

 化雾为“无”

 限制冰雹“长大”

 有雨不让“下” ‘

 叫“雷公”和“电母”听话

 神话成为现实

三、气象与奥运

 气象与体育比赛

 雅典奥运会的气象借鉴

 北京奥运会下雨怎么办

 北京奥运气象预报会很精细

四、终极武器——气象武器

 高温高压冷温武器——“四侠客”

 气象防护武器——“四剑客”

 云雾武器——“三大侠”

 海洋环境武器——“三斗士”

 人造环境武器——“五大金刚”

 闪电武器——“兄弟俩”

 吸氧武器——“杀手锏”

五、现代生活中的天气预报

 空气污染指数预报

 紫外线指数预报

 人体舒适度预报

 晨练指数预报

 穿衣指数预报

 走进生活气象指数预报

 你知道天气预警信号吗

 台风预警信号

 暴雨预警信号

 高温预警信号

 寒潮预警信号

 大雾预警信号

 雷雨大风预警信号

 大风预警信号

 沙尘暴预警信号

 冰雹预警信号

 雪灾预警信号

 道路结冰预警信号

 森林火险预警信号

人造风力发电

你到过加拿大吗?

在那里最高的建筑，是加拿大国家铁塔，简称CN铁塔。它的高度为553.33米，是全世界最高的塔，也是加拿大最显著的建筑物。CN铁塔建造于1976年，它当时的首要目的不是为了旅游观光而建，而是作为电视台、电台、微波设施传送信号的信息塔。

然而，澳大利亚将要建造的“太阳塔”高达1000米，大约是加拿大国家铁塔高度的2倍。

不过，“太阳塔”不是什么标志性的建筑，而是“大型环保能源工程”。它可以利用廉价、无污染的绿色能源——太阳能，一年到头源源不断地为人间输送电能。科学家又把它称作“人造风发电装置”。

高耸云霄的“太阳塔”，外形像个工厂里的大烟囱；它的塔基有一个直径7000米的圆盘形集热器，远看过去就像一座规模庞大的圆形温室，上面盖有透明塑料薄膜。塑料棚下的地面是深色的，能大量吸收太阳的热能。当太阳照射塑料棚时，从底部进入棚里的冷空气，被晒热后不能向上升腾，只能沿着塑料棚向中心筒塔移动。在移动过程中，它们受到太阳的照射，温度不断升高，以每小时56千米的高速上升，因而产生一股持续的抽力，带动装在筒里的发电机风轮。发出相当可观的电力，有点像煤饼炉的“拔火罐”，利用上小下大的锥形筒，产生抽吸的风力，把煤饼点旺。

到了夜晚，白天积聚在存储单元中的热能开始释放出来，产生风动力，继续推动涡轮旋转。因此，“太阳塔”不受天气条件限制，可以一年365天、一天24小时不间断地工作。

实际上，早在20世纪80年代，西班牙的马德里就建造了一座类似“太阳塔”的“人造风发电装置”。它的筒塔高200米，温室直径为500米，能带动100千瓦的涡轮发电机。

有人认为，如果将温室直径增加至lO千米，产生的热气流流速可达每秒20～60米。这相当于9级以上的台风，能带动装在筒塔里的7个风轮发电，可发出100万千瓦的电力，几乎相当于一座中型的原子能发电站的发电规模。

这个人类环境保护“绿色能源”的大工程共分为六个阶段进行：设计优化、商业可行性预测和探讨、可行性最终讨论、设计和施工方案的最终审定、施工和调试、投入商业运作。目前还处于第三阶段运作，主要包括项目协作和筹集资金。澳大利亚政府计划2008年开始施工，至2013年全面建成发电。据估计。建成后装机容量达到154兆瓦，能满足4.5万户居民的用电，可大大缓解用电短缺。

如今，澳大利亚政府正全力支持“太阳塔”计划，并引起了世界环保界的强烈兴趣。

人造风发电，前景光明。

风力“搬”水为哪般

轻飘飘的风，能搬动水吗?有人似乎不太相信。

其实，自然界中的风，确确实实能起搬运水的作用。

想想看，暴风骤雨，不正是风力搬水汽的“杰作”吗?

受这种自然现象的启发，科学家想到了借用风力搬水，这可是一个奇妙的大胆想法呀!利用风力搬运水汽，实际上就是搬运水。

各国科学家面对本国的地理状况，产生了各种利用风力搬水的设想。

俄罗斯中纬度地带的降水，大多来源于大西洋和地中海的水汽。大西洋和地中海上空的水汽，会随着自西向东的风向推移，如果被搬运到位于欧洲的塞纳河、莱茵河、多瑙河流域上空，就会变成雨水降落下来。

有位科学家提出了这样的构思，用水泵把这些地区丰富的地表水扬到空气中的一定高度，使水雾化，这些水雾的微细水滴，就将被蒸发成水汽，并被风携带着向东推移，使东面地区的降水量明显增加。

具体的做法是，在那些地区的一些河流、湖泊旁设置许多风力扬水——发电两用站，在风向东吹的时候，用无线电遥控开动风力泵，将水扬到几十米高的空中，使水雾化成直径100微米左右的微细水滴。当水滴还没有降落到地面前，就将被热空气蒸发成水汽，在风力的作用下，被送到下风地区需要降水的地带。

在我国，有人也提出了利用风力搬水的设想。

人们发现，我国长江流域大气中的水汽较多，而黄河流域水汽较少。

分析起来，长江和黄河之间有一些高大的山脉像屏风一样阻挡着南方潮湿空气自南向北通过，结果，山脉南面的水汽大部分变成云和雨水，降落到山南地面，能爬越山头的空气相对比较干燥，从而使山北的降雨量要比山南少得多。

这样一来，长江流域的降水量，平均要比黄河流域大20倍左右。显然，黄河流域缺水比南方严重得多。

根据这些地理情况的特征，有人异想天开，提出了大胆的设想，能否在长江和黄河之间山脉的某一个合适的位置开些缺口，让长江流域的丰富水汽源源不断地乘风直达黄河流域，增加黄河流域的降水量，解决华北缺水问题。

为此，我们不难看出，风和雨之间有着不可分割的联系。只要我们积极探索，大胆创新，利用风力搬水的美好愿望是可能实现的。

我们期待着这一天的到来。

驯服龙卷风

提到龙卷风，还有不少神话故事呢。

在民间神话中，人们把它说成是一条水龙，它住在一个不可接近的城堡里，并且时常出来肆虐；它每到一个地方，便带来死亡和毁灭，使人们遭受灾难。

实际上龙卷风是一种自然现象，古人没有弄明白它的来龙去脉，就给它披上了神秘的色彩。

龙卷风是云层中雷暴的“产儿”。具体说来，龙卷风就是雷暴巨大能量中的一小部分。在不大的区域内高度集中释放的一种形式。它是一个猛烈旋转的空气旋涡，外形好像一只大漏斗，上端与云层相接，下端与地面或海面相连，远远望去，就像一根擎天大柱，立在天地之间。

龙卷风是雷雨云的“杰作”，总是伴随着雷暴雨而出现。当雷暴雨来临时，雷雨云的上下温度相差很大。冷空气急速下降，湿热空气猛烈上升。强烈上升的气流，穿过了雷雨云，到达高空时，如果遇到很强的水平方向的风，这股上升气流就会向下旋转，于是形成了许多小旋涡。这些小旋涡逐渐扩大，形成一个高速沿水平方向旋转的空气柱。然后这个空气柱逐渐向下伸出，形成漏斗状的龙卷风。

或许有人要问：龙卷风的风速究竟有多大?

这个问题很难问答。

P10-15

在一个落后时代的人看来，现代科学和魔法是没什么区别的。实际上，现代科学的发展早已远远超越了哈利·波特的想像。在魔法和神话里，从来没有出现过2000万吨级的聚变核弹，无论是宙斯的闪电还是孙悟空的金箍棒，在能量上和核弹根本不是一个级别；另外，神话和魔法的空间也显得过于狭窄，当魔幻故事还在月球轨道内进行的时候，人类的探测器快要飞出太阳系了。

科学的发展常常会超出人类的想像。19世纪时，有科学家通过流体力学原理得出结论：火车速度不可能超过每小时150千米，否则车内的空气就会被抽空；20世纪初，大多数物理学家都认为人类对于物质规律的认识已经完成，没有什么更多的事情要做了；20世纪60年代的大师冯·诺依曼说，全世界有一台巨型计算机就足够了，因为我们根本没那么多东西要算……

亲爱的小读者，科学的美丽就是：充满力量，又在迅速变化；好像离你很远，却又在你身边。为了帮助你了解科学发展的最新动态，我们编辑了《少年科学大讲堂》这套书。从作者到编辑，都努力用最浅显的语言，尽量让科学变得易读易懂。但是。这毕竟不是一套校园小说，你需要一点点耐心，才能享受到阅读和思考带来的乐趣。在阅读完成以后，你可以试着回答这样一个问题：科学能给我们带来什么呢?更强大的动力，更方便的沟通，更接近神话的世界，还是更惨重的灾难，更恐怖的损失?

这个问题没有标准答案，你可以在漫长的时间里，验证自己的回答。