电场性质笔记（电场可能是下雨的秘密）

作者： Stephen Luntz

编译：秦秦

。图片来源：KCKATE16/SHUTTERSTOCK.COM

想要在干旱期间下雨，或者在潜在的毁灭性风暴中减少一些力量？答案可能在于无人机或高塔发射的电场中。

一项关于水滴间静电力的研究可能为让雨水落到我们想要的地方而不是我们不想要的地方打开了大门。尽管这可能是一种强大的拯救生命的力量，但它会引发谁来决定 “ 我们 ” 想要什么的问题。

声称拥有控制天气的力量，尤其是能缓解干旱的降雨，可能是人类历史上最古老的骗局之一。在20世纪50年代，人们寄希望于科学能够在魔法失败的地方取得成功。虽然以碘化银粒子为基础的人工降雨的努力并非完全失败，但成功率太低，而且成本很高，因此应用相对较少。

雷丁大学的Maarten Ambaum教授认为这可能是因为我们未能理解水滴在云中相互作用的方式。在《英国皇家学会学报》(Proceedings of the Royal Society A)中，Ambaum教授和他的合著者提供了另一种模型，并认为它可能成为震撼天空释放其所含水的基础。

云中含有大量的水蒸气，但只有当它凝结成较大的水滴时才会下雨。气溶胶可以提供水在其周围凝聚的种子，但该研究的作者认为液滴和气溶胶的电荷也很重要，但却常常被忽视了。

该论文表明，如果电荷强度发生变化，即使是带有相同电荷极性（即均为正极或全部为负极）的液滴也会相互吸引。“ 电荷可以迁移，” 这篇论文指出，“ 一个液滴中的电荷会诱发另一个液滴中的图像电荷。这些诱导的图像电荷将在原始液滴中诱发出更多的图像电荷，然后在第二个液滴中再次诱发出图像电荷，无限重复，如果液滴彼此靠近，就会产生一种吸引力。”

好像这还不够复杂，由于附近电场驱动的离子的采集，液滴上的电荷量可能会发生变化。

Ambaum教授和他的合著者得出结论，增加静电效应虽然会使液滴碰撞和粘在一起的速度增加不超过5%。然而这种微小的变化可能是降雨和水蒸气到达临界阈值之间的区别，直到它移动到其他地方。

作者得到了地球上最干燥的国家之一阿拉伯联合酋长国的资助，以研究向大气中增加电荷是否会导致降雨。他们一直在尝试使用无人机来传递电场。然而，在多雾的地方包括许多沙漠，作者认为只有 10 米（33 英尺）高的塔可以做到这一点。作者希望他们论文中的计算能帮助他们确定下雨所需的理想电荷量和降雨所需的时间。

在一个干旱和洪水都变得越来越普遍和严重的世界里，能够控制天气，即使是一点点，也可以挽救数百万人的生命。当原本落在海上的雨水被制造到需要的地方时，这可能是安全的。但另一方面，一个国家收获了被邻国认为是自己国家的雨水，可能会是引发战争的理由，因此世界需要在技术到来之前解决此类争端。

作者： Stephen Luntz

Stephen Luntz毕业于墨尔本大学，获得了科学(物理专业)和艺术(英国文学和科学的历史和哲学)学位，随后获得了澳大利亚国立大学的科学传播研究生文凭。除了为科学博物馆Grad Dip设计展览外，还为澳大利亚农村地区的数千名学生表演了有关飞行、碰撞科学以及液氮的使用。在成为IFLScience.com的专职撰稿人之前，Stephen为《澳大利亚科学》杂志写了15年的文章。他的专栏入选昆士兰总理科学写作奖，并构成了《法医学、化石和果蝠:澳大利亚科学家野外指南》一书的基础。这本书探讨了从事大量现代研究的科学家们的职业生涯和动机，但很少有人将注意力集中在少数获得获得重大奖项的科学家身上。另一方面，他的文章还采访了三位诺贝尔奖得主。