中國對科研活動一直投入很大，在載人航天、新能源、智能制造等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)偉大跨步。對于有利于未來生存發(fā)展的事情國家一直很支持，南水北調(diào)工程也已持續(xù)多年，也獲得了很大效益?，F(xiàn)在中國在調(diào)水領(lǐng)域又有一大突破，這個突破不是開挖河道，電泵抽水；而是利用大氣層運水，將水資源從空中輸送到干旱地區(qū)，真正實現(xiàn)大河之水天上來，這就是中國的“天河計劃”。值得一提的是，天河計劃的意義不僅僅在于輸送水源，更是人類對自然的充分利用，甚至能改變?nèi)虍惓Ｌ鞖?。那么，這個天河計劃到底是什么意思？又是什么原理？下面將詳細(xì)給大家介紹介紹。
從南水北調(diào)到東水西調(diào)
早在1952年，毛主席就提出了南水北調(diào)的構(gòu)想。南方水多，北方水少，可以把南方的水調(diào)到北方。這個世紀(jì)偉大工程就從這種構(gòu)想中啟動，實施開展了半個多世紀(jì)，三條調(diào)水線路均改善了北方缺水的局面。其中中線一期工程已經(jīng)安全輸水2000天，累計向北輸水300億立方米，6000萬人民群眾受益。
這個工程就是從構(gòu)想到現(xiàn)實的實現(xiàn)，南水北調(diào)改變了北方水源缺乏狀況，也帶動了北方重工業(yè)，制造業(yè)的發(fā)展。但是中國更加缺水的是中國的大西北地區(qū)，居民生活，工業(yè)生產(chǎn)都是需要大量水資源的，有水，西部大開發(fā)就能順利建設(shè)。水從哪里來呢？目前水資源的獲取方式主要還是抽取地下水，或者大氣降水；其中大氣降水，是極為關(guān)鍵的。但是西部縱深長，且整個板塊三面都有巨大的山脈阻擋，特殊的地理環(huán)境擋住了大量水汽。能獲取的水，都是從我國東部沿海吹過來的。而從東部沿海吹來的季風(fēng)雖然含有大量的水汽，可還沒到西部地區(qū)，水汽就消耗完了。不是季風(fēng)不給力，而是要澆灌的地方太多了。
歷史上，黃河中上游流經(jīng)區(qū)域都是容易發(fā)生干旱的，更別提西部新疆地區(qū)塔克拉瑪干沙漠了。就是沒水，只能一桶一桶地運水了。沒錯，現(xiàn)在西部缺水只能這樣解決。成本高不見效，根治的方法就是東水西調(diào)。
怎么能實現(xiàn)“東水西調(diào)”呢？我國的科研工作者一直有個構(gòu)想：將東部大量的水汽，通過大氣上空運送到西部，并且提出大氣環(huán)流導(dǎo)向工程的理論概念?，F(xiàn)在這一工程，這一理論概念在驗證中，實現(xiàn)了突破性進(jìn)展。
正常來講，我國地勢西部高東部低，河流都是自西往東流向大海。要從陸地上，逆流引水是不可能的，成本太高。但是我們頭頂?shù)拇髿鈱?，卻是可以利用的。我們頭頂?shù)拇髿夥譃楹脦讓?，分別有不同的名字和作用。比如平流層可以跑飛機(jī)，對流層充滿含水云層。我們通過空中的“東水西調(diào)”就是對大氣層“對流層”的充分利用。
大氣環(huán)流形成的原因大體有三種：太陽輻射，地球自轉(zhuǎn)，還有海洋與陸地的熱量交換。這些共同作用是一個很復(fù)雜的機(jī)制，想對大氣環(huán)流利用好，需要多方面配合。比如氣象觀測的突破、大氣運動的觀測、人工降雨的進(jìn)步。能真正實現(xiàn)東水西調(diào)是很難的。那么這個工程就不是一個水利部門能搞定的了。隨著航天、氣象、軍隊、水利等各個科研組織的合作，如此大規(guī)模推動，這項工程也被人稱為“天河工程”。
什么是天河工程？
天河工程，顧名思義，就是以天空為河道，將東部的水輸送到西部，助力西部經(jīng)濟(jì)大發(fā)展。既然要把天空當(dāng)河道，那就需要勘察天空，看大氣中哪條通道適合運送水汽。所以，中國航天很早就發(fā)射多顆氣象衛(wèi)星，一方面給我們做天氣預(yù)報，另一方面也是了解專門的大氣環(huán)流方向。特別是2008年之后，中國陸續(xù)發(fā)射過多顆衛(wèi)星，用來專門繪制大氣環(huán)流的通道，為我們的東水西流積累了大量觀測數(shù)據(jù)。
大氣環(huán)流是一個復(fù)雜的動力學(xué)，熱力學(xué)計算體系，像大氣系統(tǒng)角動量，熱量變化，水分變化，風(fēng)力地形等變化，它牽扯到一系列的計算。觀測到的數(shù)據(jù)要放到設(shè)計好的計算模型里計算，才能做預(yù)測和推演，可以說，目前天氣預(yù)報不準(zhǔn)也是由于模型數(shù)據(jù)計算不足導(dǎo)致的。
換個說法，簡單來說天河工程就是要在天空上打開一個河道，打開這個河道需要做很多很多數(shù)學(xué)計算。像這種程度的計算，我們普通筆記本電腦是不行的。這種需要建立數(shù)學(xué)模型的計算，就需要用到專門的超算計算機(jī)了。中國已經(jīng)在超算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，中國自主研發(fā)的銀河系列超級計算機(jī)，一直處于世界領(lǐng)先的地位，同時也在這樣的領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用。
通過計算，在天空中挖好河道之后，還需要將天上的水汽引導(dǎo)到地面上來。而這個技術(shù)，在中國是相當(dāng)成熟的，這就是經(jīng)常在新聞里聽到的——某某部隊奉命向天空開炮，發(fā)射降雨劑，實現(xiàn)人工降雨。
人工降雨技術(shù)早在幾十年前就開展了，實現(xiàn)一次人工降雨的過程也很簡單，用大炮或者飛機(jī)向云層發(fā)射降雨材料。降雨材料也比較常見，干冰，碘化銀等。通過找到天空河道，將東部水汽引向北方，再通過人工降雨方式，這幾步就實現(xiàn)了東水西調(diào)。這就是我們構(gòu)想的天河工程。
聽起來雖然有些科幻，但這個路徑是完全可行的。中國擁有廣大的領(lǐng)土縱深，東部擁有海洋，在中國大陸上，自己的衛(wèi)星氣象可以充分監(jiān)測，并且不斷試驗，驗證。依賴于中國基建能力，建設(shè)并部署調(diào)整“空中河道”的基礎(chǔ)設(shè)施也是迅速的。這些優(yōu)勢和能力都是其他國家沒法比的。而且這項工程一旦應(yīng)用，中國每年可以向西部干旱地區(qū)補(bǔ)充相當(dāng)于300多個西湖的水量，可以大大緩解西部缺水的狀態(tài)。
雖然這項工程應(yīng)用到的技術(shù)比較多，但是中國人民靠自身智慧，在各個科研領(lǐng)域均有突破，相信很快會實現(xiàn)。正如建國初期主席的構(gòu)想，當(dāng)時認(rèn)為也是難度很大的；但經(jīng)過了半個世紀(jì)，這項工程已經(jīng)造福北方人民了。天河工程可以算是新時代的“南水北調(diào)”工程，它代表的是技術(shù)的革新，科技帶來的變革，同時也是人對自然的充分利用。
老一輩人靠自己的雙手，用自己的體力開挖河道，修建蓄水池，用一代人的努力建立的偉大的南水北調(diào)工程，造福的是整個后代；而如今的中國，將用新的方式，實現(xiàn)偉大變革。因為，天河工程造福的，可能是未來整個人類。
人類文明的發(fā)展，離不開合理改造自然
人類文明發(fā)展的歷程就是利用自然改造自然的過程。中國天河計劃的直接目的是東水西調(diào)，解決發(fā)展問題，但這個工程有著更深遠(yuǎn)的影響。試想一下，同時調(diào)用航天技術(shù)，超算工程，水利工程，氣象工程多種領(lǐng)域領(lǐng)先的成就共同打造一個“天河計劃”這是人類對自然最充足的利用。
如果天河計劃順利進(jìn)行，所建立的數(shù)據(jù)計算模型將精準(zhǔn)地預(yù)測天氣變化。就拿前不久給中原大地帶來的暴雨災(zāi)害來講。如果這種模型建立，我們將有充足的準(zhǔn)備，將水汽提前用人工降雨方式釋放掉，這樣就不會造成河南持續(xù)的暴雨。可以說，如果這一計劃如果積累足夠的數(shù)據(jù)，那么地球上大部分異常極端天氣，人類都可以避免了。
正如科幻電影里的那樣，人類可以控制天氣，控制風(fēng)雨，溫度。在利用自然規(guī)律上，實現(xiàn)文明等級的跨度。當(dāng)然，我們離科幻電影里的發(fā)展程度還差很多，同時在天河計劃里，還有很多技術(shù)需要突破。可我們相信，隨著中國國力的提升，隨著中國科研的進(jìn)步，也隨著世界技術(shù)的進(jìn)步，人類終將突破自然規(guī)律的限制。掌握自然規(guī)律，利用自然規(guī)律。
現(xiàn)階段，類似于天河計劃這樣的控制體系，不僅僅是中國在做驗證試驗，其他國家也同時在進(jìn)行相應(yīng)的研究?？芍袊诮M織力，凝聚力上是其他國家所無法比擬的。天河計劃這樣的工程，需要的就是各種前沿技術(shù)通力合作。在這方面中國是有優(yōu)勢的。而且中國5000年朝代更迭史，也是一部氣象演變史。歷史上的中國，一直是以種植業(yè)為主的國家，小農(nóng)經(jīng)濟(jì)占據(jù)主流，而王朝的更迭和氣象聯(lián)系緊密，比如明朝崇禎年間，正值氣象學(xué)中的小冰期，糧食歉收，爆發(fā)農(nóng)民起義，再加上清兵的侵略，匆匆覆滅。
中國人
與自然抗?fàn)幍臍v史，給中華民族最大的啟迪是，合理利用自然。天河計劃的實現(xiàn)，也是民族潛意識里的東西。當(dāng)然，這個天河計劃要調(diào)用如此多資源，也引起專家的質(zhì)疑，畢竟如此巨大的工程真正推進(jìn)起來，需要解決很多領(lǐng)域的短板。可像天河計劃這樣推動人類文明進(jìn)步的工程，是每個人類個體都需要思考的問題。
結(jié)語
自然在演變，文明也在進(jìn)步。人類的發(fā)展從來都是向著文明延續(xù)的方向在進(jìn)行，正如中國的科幻電影《流浪地球》所傳達(dá)的理念：在文明受到威脅時，人想的不是逃離，而是用推動地球的方式，延續(xù)傳承文明。現(xiàn)在全球變暖，全球極端天氣，異常天氣越來越多。如何在這種自然無情的演變中，發(fā)展人類文明，這才是我們該思考的問題。
