閱讀材料：實現(xiàn)人工降雨理想的朗繆爾

1、PAGE6實現(xiàn)人工降雨理想的朗繆爾20世紀(jì)是生產(chǎn)力突飛猛進(jìn)、科學(xué)技術(shù)日新月異的世紀(jì)。嫦娥奔月、龍宮探寶等古代神話中的幻想，20世紀(jì)大多已成為現(xiàn)實。幾千年來人類“布云行雨”的愿望，如今也已經(jīng)實現(xiàn)。而首次實現(xiàn)人工降雨的科學(xué)家，就是杰出的美國物理化學(xué)家、人工降雨干冰布云法的發(fā)明人、1932年諾貝爾化學(xué)獎獲得者歐文朗繆爾。歐文朗繆爾1881年朗繆爾從小對自然科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)極感興趣，一生都是在學(xué)習(xí)和研究應(yīng)用科學(xué)技術(shù)中度過的。1898年，他畢業(yè)于布魯克林普拉特學(xué)院的手工技術(shù)中學(xué)；1903年，他畢業(yè)于哥倫比亞大學(xué)采礦學(xué)院；1903年他獲德國格了根大學(xué)的博士學(xué)位，他的導(dǎo)師是傾向于應(yīng)用研究、并獲1920年諾貝爾

2、化學(xué)獎的能斯特；1905年1909年他在紐約州斯克內(nèi)克塔迪通用電氣公司研究實驗室進(jìn)行科學(xué)研究。他四十年如一日，以該實驗室為家。他的研究范圍之廣，在美國科學(xué)史上是沒有先例的。他是在大工業(yè)公司工作而榮獲諾貝爾獎金的第一位科學(xué)家。歐文朗繆爾年輕時就有一個偉大的理想：實現(xiàn)人工降雨，使人類擺脫靠天吃飯的命運(yùn)。他對表面化學(xué)的出色研究使他獲得成功。他理解干旱季節(jié)時農(nóng)民盼雨的心情。他想：“即使在干旱時節(jié)，空氣中也含有水蒸氣和云霧，但為什么不能降下雨滴呢麥子拔節(jié)時有時天空已烏云滾滾，怎樣才能使這烏云變?yōu)槠皾姶笥昴乩士姞栆簧鸁嶂詰敉饣顒?，喜歡登山、航海、航空，喜歡探索自然現(xiàn)象的奧秘，他后期研究主要在大氣科學(xué)領(lǐng)域，

3、所以格外關(guān)心天氣。當(dāng)時在人們中流行著一種觀點：雨點是以塵埃的微粒為中心形成的，若要下雨，空氣中除有水蒸氣外還必須有塵埃的微粒。這種流行觀點，嚴(yán)重地束縛著對人工降雨的實驗與研究。因為要在陰云密布的天氣里揚(yáng)起滿天灰塵談何容易。朗繆爾是個治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、注重實踐的科學(xué)家。他對化學(xué)的最大貢獻(xiàn)，是開拓了化學(xué)新領(lǐng)域表面化學(xué)。他對物質(zhì)的表面現(xiàn)象，如蒸發(fā)、凝聚、吸附、單分子表面膜、界面現(xiàn)象等有過長期研究，并因?qū)Ρ砻婊瘜W(xué)作出杰出貢獻(xiàn)而獲1932年諾貝爾獎。他后期研究的大氣科學(xué)，都與表面化學(xué)密切相關(guān)，例如風(fēng)引起的水表面運(yùn)動，積云中雨的產(chǎn)生，過冷云層中雪的形成等各種自然現(xiàn)象，以及云中冰晶成核作用，都涉及固體、液體的表面作

4、用。朗繆爾當(dāng)時是研究實驗室的副主任。在他的實驗室里保存有人造云，這就是充滿在電冰箱里的水蒸氣。朗繆爾想方設(shè)法，使冰箱中水蒸氣與下雨前大氣中水蒸氣情況相同。他還不停地調(diào)整溫度，加進(jìn)各種塵埃進(jìn)行實驗。1946年7月中的一天，驕陽當(dāng)空，酷熱難熬。朗繆爾正緊張地進(jìn)行實驗，忽然電冰箱不知因何處設(shè)備故障而停止制冷，冰箱內(nèi)溫度降不下去。他決定采用干冰降溫。固態(tài)二氧化碳?xì)饣療岷艽螅诹阆?0時為872卡克，常壓下能急劇轉(zhuǎn)化為氣體，吸收環(huán)境熱量而制冷，可使周圍溫度降到零下78當(dāng)他剛把一些干冰放進(jìn)冰箱的冰室中，一幅奇妙無比的圖景出現(xiàn)了：小冰粒在冰室內(nèi)飛舞盤旋，霏霏雪花從上落下，整個冰室內(nèi)寒氣逼人，人工云變成冰和雪

5、。朗繆爾根據(jù)事實認(rèn)識到：塵埃對降雨并非絕對必要，干冰具有獨特的凝聚水蒸氣的作用，即作為“種子”的云中冰晶成核作用。溫度降低也是使水蒸氣變?yōu)橛甑闹匾蛩刂?，他不斷調(diào)整加入干冰的量和改變溫度，發(fā)現(xiàn)只要溫度降到零下40朗繆爾發(fā)明的干冰布云法是人工降雨研究中的一個突破性的發(fā)現(xiàn)，它擺脫了舊觀點的束縛。有趣的是，這個突破性的發(fā)明，是于炎熱夏天中在電冰箱內(nèi)取得的。朗繆爾科學(xué)工作的一個特色，是他能以極簡單而又精巧的儀器設(shè)備，研究各式各樣的錯綜復(fù)雜的自然現(xiàn)象。并根據(jù)實驗結(jié)果，總結(jié)出具有普遍意義而又簡明深刻的規(guī)律或原理。在電冰箱內(nèi)進(jìn)行人工降雨研究，只是顯示他科學(xué)工作特色的一個例子。朗繆爾的杰出，不僅在于他的研究

6、范圍廣泛、成果輝煌；而且在于他不追求昂貴復(fù)雜的儀器設(shè)備，而迷戀簡便的實驗技術(shù)和精巧的實驗裝置。朗繆爾決心將干冰布云法實施于人工降雨的實踐。1946年時他雖已是65歲的老人，但他精神煥發(fā)、生氣勃勃，像年輕人一樣燃燒著探索自然奧秘的熱情。人們看到老科學(xué)家勇于創(chuàng)新的精神和老當(dāng)益壯的英姿，回想起1932年8月他為觀察日食曾駕駛飛機(jī)飛升9000 m高空的往事，無不為之感動。1946年的一天，在朗繆爾的指揮下，一架飛機(jī)騰空而起，飛行在云海上空。試驗人員將207 kg干冰撒入云海，就像農(nóng)民將種子播下麥田。30分鐘以后，狂風(fēng)驟起，傾盆大雨灑向人間。第一次人工降雨試驗獲得成功。朗繆爾開創(chuàng)了人工降雨的新時代。根據(jù)

7、過冷云層冰晶成核作用的理論，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)可以用碘化銀等作為“種子”，進(jìn)行人工降雨。而且從效果看，碘化銀比干冰更好。碘化銀可以在地上撒播，利用氣流上升的作用，飄浮到空中的云層里，比干冰降雨更簡便易行。朗繆爾希望能合理地進(jìn)行人工控制天氣。他希望在暴風(fēng)雨來臨之前，用人工降雨的方法，將它消滅在萌芽狀態(tài)。當(dāng)然，人工控制天氣是一個復(fù)雜的問題，因為這牽涉到生態(tài)環(huán)境問題，在認(rèn)識自然、利用自然、改造自然的過程中，必須注意人和自然的關(guān)系，認(rèn)識到人和自然是有機(jī)統(tǒng)一體。人類發(fā)揮主觀能動性改造自然必須合理，不能忽視自然條件的許可性。若走上極端，破壞了賴以生存的生態(tài)環(huán)境，也會受到不以人意志為轉(zhuǎn)移的自然規(guī)律的懲罰。朗繆爾的科學(xué)研究非常廣泛，他主要在以下領(lǐng)域作出過重要貢獻(xiàn)：高溫低壓下的物理化學(xué)現(xiàn)象；物質(zhì)結(jié)構(gòu)；界面現(xiàn)象和表面膜；大氣科學(xué)等。他剛進(jìn)美國通用電氣公司時，最先研究的是高溫低壓下的物理化學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)時該公司試用鎢絲代替碳絲制造燈泡，但鎢絲燈泡壽命不長。朗繆爾認(rèn)為可能與燈泡內(nèi)殘存氣體有關(guān)。他把氫氣、氮氣、二氧化碳、水蒸氣和稀有氣體分別充入燈泡內(nèi)，研究它們與鎢絲反應(yīng)的情況，發(fā)現(xiàn)充氬或充氮（最好是氮氬混合氣），可以提高白熾燈的壽命。今天我們所使用的白熾燈泡，仍然是充氮氬的。朗繆爾19