法依尔王子的故事
南极,被人们誉为“冰雪的故乡”。南极冰盖面积达1398万平方千米。南极的冰山,是陆地上的雪水冻结成的,淡而不咸。在南极3800万平方千米的海洋里,大约有22万座冰山,最大的冰山,面积是2.6万平方千米,露出水面的高度达40.5米。南极冰盖平均厚度2000~2500米,已知最大厚度为4627米。若整个南极冰雪融化,则全球的海平面将要升高55米。
这样庞大无比的淡水资源,搁置在南极睡大觉,岂能不引起干渴的人们的垂涎。
20世纪70年代的一天,担任国家海水淡化公司总裁的沙特阿拉伯王子穆罕默德·法依尔,同他的顾问研究起拖运南极冰山化淡水的事。王子说,沙特阿拉伯大部分地区属于热带沙漠,雨水奇缺,水的危机影响着国家经济腾飞。虽说凭靠大量出口石油赚来外汇,建造了许多大型的海水淡化工厂,从海水中提取了大量的淡水。可是,埋藏在地下的石油越来越少,不如趁现在石油大量出口的机会,尽可能获得更多的淡水,改造沙漠变成绿洲,那样,就会使气候得到调节,增多降雨量,缓解“水荒”。可到哪儿去取淡水呢?只有到“冰雪的故乡”拖带冰山化水了。据说,一块表面积为2平方千米的冰山,可供一个100万人口的城市一年的生活用水。可南极离沙特阿拉伯太远,真是“远水解不了近渴”啊!
“不要紧”,顾问说:“可以设法把冰山运到我们国家。”
“怎么样运呢?敲碎了用船装吗?”
“不,那样做不合算。”接着,顾问告诉王子,早在1886年,就有人从南极把小型冰山用拖船拖到了阿根廷;1890年又有一艘帆船把一座冰山从南极拖到3840千米远的秘鲁;现在是20世纪70年代,为什么不能把大型冰山拖到沙特阿拉伯呢?
法依尔王子连连点头。于是,1975年11月,他委托法国一个科学研究委员会,专门核算拖运南极冰山的成本。
迢迢万里,把冰山从南极运到沙特阿拉伯,途中,咆哮的南纬40°海区的狂风巨浪会把它打碎;赤道和热带的骄阳会将它融化;温暖的海水又会从底部削减它的分量,待冰山拖回沙特,还能剩下几何?委员会经过仔细研究和计算,认为其损耗量不过20%。据说,1吨水的成本约50~60美分。
看了计算结果,法依尔王子便下了决心,于1977年6月辞去了海水淡化公司总裁的职务。他筹集100万美元,创建了“国家冰山运转公司”,并聘请法国一家公司的人作技术顾问,准备实现“冰山运输工程”。筹划刚刚开始,法国那家技术公司突然倒闭,给了法依尔王子当头一棒。但他不灰心。
1977年10月间,在美国衣阿华州立大学倡议下,于阿姆斯召开了第一次南极冰山利用国际会议。法依尔王子起初认为大概不会有多少人响应,估计最多不会超过20人。然而出乎意料,竟有18个国家的200位冰山学家、水动力学家和海洋学家出席,并宣读了105篇论文。
会议当中还发生了一个小插曲:正当入会的科学家各抒己见进行热烈讨论时,突然一阵嘈杂声传入会场,人们不约而同地向门口看去,只见有人运来一个庞然大物,它光闪闪、亮晶晶,洁白无暇,下面醒目的大字写着:“献给会议的礼物”。
原来,这个庞然大物,是主张搬运冰山的人,用飞机从靠近北极附近的阿拉斯加运来了这块净重2175千克的小冰山。
震惊之余,有人马上提出疑义,他们认为,飞机运冰是不合算的。那么用船拖运冰山的成本如何呢?这是大多数与会者所关注的。(www.xing528.com)
美国人在论文中计算表明,把每1200立方米的南极冰山运到加利福尼亚只需30美分,比建输水管便宜一半。而且冰山不但可以用来提取淡水,还可用来对付热污染。
澳大利亚离南极很近,自然对于利用南极冰山也有浓厚兴趣。他们说,把一座小型冰山拖到阿德莱市,就可供该市81万人用1年。如果运一座长17千米、宽10千米的冰山,则可供该市用30年!
这些计算结果,使与会者大为振奋。可是,归根结底还得落实到一个字上:运!于是,许多运冰山的具体方案相继出台。
运输冰山,首要的是选择恰当的冰山类型与大小。南极冰山大约有5种类型:巨台状型、台状型、圆顶型、倾斜型和破碎型。为减少阻力和光照面积,应尽可能选择形状规则的类型。冰山的大小也要选得恰当。当然冰山体积越大获得的水量越多,但太大又会增加运输困难,而大小又得不到充分水量,所以选择中等冰山为宜。可是,南极海洋3800万平方千米,冰山22万座之多,从中选择合适的冰山,是非常困难的事。不过这也难不倒人们。有人提出利用人造卫星来选择冰山。先用卫星将南极冰山的照片一一拍摄下来,人们坐在室内看着照片,就可以尽情选择了。
南极冰山的体积和重量是惊人的,一般的长几百米、高出水面几十米,大一点的长几百千米。如此庞然大物,要拖它航行成千上万里,谈何容易!譬如,长1600米、宽300米、高170米的中等冰山,大约就有1亿吨重,用拖轮拖航,少说也得几十艘。即使这样,航速也是极其缓慢,从南极洲拖运至美国西海岸,历时将近1年。这样长的时间,必须要有油轮跟随及时加油,这又增加了一层麻烦。而且拖冰山的钢索会因摩擦生热,深深陷入冰中,会使冰山裂开。看来,拖航并不是良策。
为什么不能让冰山自己跑呢?美国发明家约瑟夫·科纳尔,提出了利用温差产生动力的原理驱使冰山自己航行。
约瑟夫说,利用冰山周围海水之间的温差,就可以把冰山推走,只要在冰山一端装上蒸汽涡轮推进器就行了。因为,冰山底下的海水温度要比冰山本身高11℃,这个温度已经足以把液态氟里昂变成气体了。受热膨胀的气体压力就可以把发动机推动,冰山也就会像一条轮船一样自己行驶前进了。
约瑟夫算了一笔账,他说,只要有12个氟里昂动力系统,由40名机组人员操作,就足以推动一座冰山行驶。
也有人提出与约瑟夫近似的办法,即在冰山尾部和两侧安装以原子能为动力的强力推进器,前面用少量船只引导,认为这是最经济的办法。
冰山过赤道或热带海域时,不是容易融化吗?那也有办法,倘若用涂有散热降温药物的塑料薄膜,为冰山裁剪一件衣裳,不就解决问题了吗?裁剪的时候,别忘了在中间部位开几个洞,好让这些部位的冰裸露出来,直接接受阳光的照射,逐渐融化,就等于在冰山上开凿了几个贮水池子。这样做既可节省塑料,又可缩短到目的地后融冰的时间,可谓一举两得。
冰山靠岸后,解决饮水问题不难,可用于灌溉仍需花费气力。有人设想让冰山自动灌溉。方法是在干旱地区建造巨大的水池,用管子将冰山水引入池中。水从池中蒸发形成云,云变厚变密,成为雨水降落下来,滋润田地,这比挖水渠节约得多。但从水池子里蒸发的水能落在什么地方呢?这却成了问题。亚利桑那大学一位教授指出,在亚利桑那州蒸发的水蒸气,在本州降落的可能性只有60%。可见,方法虽简单,见效并不易。
拖运南极冰山化淡水,尽管还处于论证阶段,尽管航程中横亘着艰难险阻。但是,随着陆地“水荒”的蔓延,人类终究会想方设法让南极冰山化甘泉,造福人类!
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