日本与美国台风/飓风人工调控研究活动的历史回顾
本文由横滨国立大学的Mirai Abe、Hironori Fudeyasu和Manami Sasaoka合作撰写，发表于2025年6月的《Journal of the Meteorological Society of Japan》第103卷第3期。文章通过文献综述与相关人员访谈，系统梳理了20世纪40年代至今日本与美国在台风/飓风人工调控（typhoons/hurricanes modification）领域的研究历程，重点分析了关键项目的兴衰原因及其对气象学和社会的影响。
研究背景与目标
台风/飓风人工调控研究始于二战后的美国，最初源于军事需求（如飞机防结冰技术），后因飓风灾害频发（如1954-1955年多次飓风袭击）转向减灾应用。日本的研究则受1959年“伊势湾台风”（Typhoon Vera）的推动，首次提出通过人工干预降低台风强度的设想。本文旨在回答两个核心问题：
1. 为何美国提出的西北太平洋台风野外实验（field experiments）虽取得进展却最终未能实施？
2. 日本的气象调控研究为何在1970年代后迅速衰退？
主要研究内容与发现
1. 美国的飓风调控研究：从Project Cirrus到Project Stormfury
- 早期探索（1940-1960年代）：
- Project Cirrus（1947-1952）：首次尝试用干冰（dry ice）对飓风“King”进行播云（cloud seeding），但因路径争议和法律诉讼中止。
- 理论基础：Langmuir等发现过冷水滴（supercooled water droplets）在银碘化银（silver iodide）作用下可形成冰晶，奠定人工干预气象的理论基础。
- Project Stormfury（1962-1983）：
- 实验设计：针对飓风眼墙（eyewall）播云，通过释放潜热改变风暴结构，降低风速。
- 关键实验：1969年飓风“Debbie”实验中，风速短期下降10%，但后续发现眼墙外扩（eyewall replacement）是自然现象，难以区分人工与自然效应。
- 终止原因：1980年代发现飓风中过冷水不足，且缺乏科学验证手段，项目最终关闭。
2. 日本的研究与争议
- 初期响应（1960年代）：
- 1965年美国提议在西北太平洋开展台风播云实验，引发日本学界与国会激烈讨论。
- 日本主导的“气象调控研究”项目（1965-1967）启动，开发了火箭播云技术（如日产公司研制的自毁式火箭）。
- 转折点（1970年代）：
- 国际协商失败：1971年台风委员会（Typhoon Committee）有条件支持实验，但因日本与周边国家未达成双边协议而搁置。
- 国内阻力：媒体将实验曲解为“台风攻击”，1971年川崎市人工滑坡事故进一步加剧公众对人工干预自然的恐惧。
- 研究衰退：卫星观测技术兴起，研究方向转向非干预性气象学，相关文献数量在1971年后锐减。
3. 科学与社会因素分析
- 技术局限性：
- 缺乏对台风动力学的完整认知，数值模型（numerical models）和观测技术（如飞机直接观测）不足。
- 美国实验依赖军事支持，而日本无自主观测能力。
- 政治与伦理争议：
- 越南战争期间，美国“Operation Popeye”将人工降雨用于军事，引发国际社会对气象武器化的担忧。
- 1976年联合国通过《禁止环境军事化公约》（ENMOD），进一步限制相关研究。
研究意义与当代启示
- 科学价值：
- 揭示了人工调控台风的核心挑战：自然变率（natural variability）与人工效应的分离难题。
- 为现代台风减灾技术（如日本2022年“Moonshot Goal 8”计划）提供历史借鉴。
- 社会价值：
- 强调科学传播的重要性——媒体误报和公众误解可能阻碍技术探索。
- 呼吁国际合作与透明化研究，避免重蹈政治协商失败的覆辙。
亮点与创新
- 跨学科视角：结合气象学、历史学与社会学，分析技术发展受政治、舆论影响的复杂性。
- 罕见史料：通过未公开的会议记录和访谈，还原1970年代日美谈判细节。
- 前瞻性建议：提出未来台风调控需突破数值模拟（如湍流与云微物理过程的高精度建模）和一体化观测系统（integrated observation systems）。
本文不仅是一部技术史，更对全球气候变暖背景下极端天气应对策略具有战略参考意义。