抽水降温与人工控制气候
朱雨心
全球气温上升的问题，以及与其相关的风力发电之类所谓“绿色”能源的开发，在很大的程度上并不是科学技术的话题，而实际上是一场“政治运动”。说它是“政治运动”，因为风力发电之类所谓“绿色”能源，不但经济上不合理，技术上对全球气温上升的问题也没有什么帮助。本来，资本主义经济规律所产生的许多问题，是无法用资本主义经济规律来解决的，客观上必须用政治手段来解决。所以，理论上讲，“政治运动”是必须的，无可厚非，但是实际上，“政治运动”是搞对的、搞好的，几乎是不存在的。所以，我们应该知道我们到底是要做什么，目的是什么。是技术问题，就要把它当作技术问题来对待；是政治问题，就要把它当作政治问题来对待。不要混淆，不要自欺欺人。当然，认清什么是技术问题、什么是政治问题，这并不意味着：不可以用政治手段来帮助解决一些技术问题，或是用技术手段来帮助解决一些政治问题。
假设全球气温上升是一个真实的问题，而且确实是因为二氧化碳增加引起的，那么最简单、最经济、效果也最明显的措施，就是修建核电站，而不是什么风力发电。以全球气温上升为名，发展风力发电，逻辑上是不成立的。风力发电，全靠政府补贴推动，在经济上也是不成立的，所以，最多只能从政治上求得其合理之处（如果确有合理之处的话），因此，风力发电之类实际上是一场“政治运动”。
那么，从技术上讲，还有什么办法能解决全球气温上升的问题？这里我讲一个抽水降温的方法。
早就有人提出过：海水温差发电。深海的海水大致总是摄氏 4 度，而热带海洋表面的水温可达约摄氏 30 度。利用这个温差可以发电。海水温差发电不需要燃料，只需要几乎是取之不尽的冷海水和热海水。而且，比风力发电等等更优越之处是：海水温差发电，不论白天还是黑夜，能常年不停地持续发电。
风力发电之类，有一阵，没一阵的，现在因为规模小，发电量的波动由电网吸收了，这一部分费用，没有计入风力发电的成本。等风力发电之类规模大了后，必须要建专门的削峰填谷的设施，那些都是效率很低，成本很高的东西，除非有足够的水电站来负担这个任务。那时，这些费用都不得不计入风力发电之类的成本。而且，那时，风多的季节，电量过剩，卖不出好价钱；风少的季节设备在那里闲置。或是太阳能发电，白天电量过剩，卖不出好价钱，晚上设备在那里闲置。这些都会导致发电成本上升。随着风力发电之类的规模的扩大，风力发电之类的成本，不但不会下降，反而会上升。
然而，尽管海水温差发电没有这样的，发电量波动的问题，相对而言，设备的利用率高，但是，热机的效率取决于高温热源与低温热源的温度差。温度差越大，热机的效率就越高。海水温差不大，所以海水温差发电的热效率只有 2 ～ 3% ，还不到一般火电的效率的十分之一。所以，虽然海水温差发电不需要燃料，电站的建造成本却非常高。简单地说：譬如，同样的发电量，汽轮机的规模几乎要是一般火电的十倍那么大。换句话说，建一座海水温差发电站的成本，可以建十座同样发电量的火电站。所以，除非燃料成本特别的高，海水温差发电在经济上是不合理的。因此，现在没有必要搞海水温差发电。等到以后，倘若地球上的燃料真的快烧完了，燃料成本真的变的特别高了，水温差发电真的变得经济上合理了，那么，自然会有人去建水温差发电站。所以，应该用什么技术，要跟着经济规律走。违背经济规律，人为地搞什么“绿色”能源，是不合理的。从某种意义上讲，某种方法（或产品）的成本，在很大程度上正是体现了这种实现这种方法（或产品）所消耗的能源的程度。某一个方法（或产品）比另一个方法（或产品）成本低，本身就已经说明了前一个方法（或产品）比后一个方法（或产品）所需的总耗能低。所以，经济上不合理的，往往也就不是“绿色”的；是“绿色”的，就应该是经济上合理的。
然而，海水温差发电需要从深海抽取冷水，其后果是：电站周围海洋表面水温的降低。海洋表面水温不需要降低很多，只需要轻微降低，例如，降低几度，就会对气候有显著的影响。如果抽水的总规模相当地大，就能造成大范围内海洋表面水温的降低，直接使大气降温，从而有利于解决全球气温上升的问题。目前风车的规模是几十万台（仅中国就有 20 多万台）。赤道的周长是 4 万公里，以 70% 是海洋计，则是 2.8 万公里。以每公里一个抽水站计，绕地球一圈，需要 2.8 万个抽水站。若有 28 万个抽水站，可以绕地球十圈，在赤道形成一个十公里宽的冷水带。若以这样的规模抽水，足以显著影响全球气候。
海水温差发电成本太高，没有必要，但是，仅仅是从深海抽取冷水，却是非常简单易行，成本很低的。这里的抽水，只是把深海的冷水抽到表面，并没有静压差，也就是说：水头高度是零。所以，消耗的能量是很少的。可以用大口径、大流量、无水头的轴流泵。当然，建造和运行这样的抽水站是要一些花费的，但是，未必比补贴给风力发电之类所谓“绿色”能源的更多，而效果却是非常直接、迅速，而且还会有多方面的效益。
在深水的远海，海洋生物相对而言是很少的，几乎就没有什么鱼。为什么呢？因为海水中养分太少，换句话说，就是：海水太不肥了。海水不肥的话，海洋植物，例如海藻，就长不起来，于是，大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃海藻……，这样的食物链就无法成长起来。海水中养分太少是因为水太深，海洋生物死亡后沉到海底，这一部分物质就不再加入食物链的循环。所以，远离陆地的大洋之中，食物链循环的效率很低，只能维持相对而言少量的海洋生物的生存。深海的水却是比较肥的。从深海抽水的另一个后果，是把深海的营养物质带到的海面，从而促进了海洋生物的繁荣。海藻多了，小鱼小虾就多了；小鱼小虾多了，大鱼大虾就多了。原来没有什么鱼的远海，就会有鱼了，人们因此能从海洋获得更多的水产品。
海洋中的生物沉积，主要可分三类：一是碳氢化合物，二是碳酸钙，三是硅藻土。海洋生物，主要是海洋微生物，的有机体形成碳氢化合物沉积，骨骼与细胞壁形成碳酸钙与硅藻土的沉积。海洋生物的繁荣必然导致更多的生物沉积。而前两类生物沉积，都是对二氧化碳的固化。所以，抽水不仅直接降低大气的温度，而且因抽水而导致海洋生物的繁荣，使更多的二氧化碳被固化，从而有利于降低大气中的二氧化碳的含量，或遏制大气中的二氧化碳的增加，从而削弱温室效应。
抽水站的结构含有一些浮体，抽水站漂浮在海上，锚固。给抽水机提供动力是个问题。对于大规模的抽水站阵列，可以专门配备一艘发电船，之间的电缆可以漂浮在海面，或半潜在水中，然而配备发电船与敷设电缆毕竟还是不方便。最好每个抽水站有自己的动力。可以考虑三种方法。一是海水温差动力。这与海水温差发电是一样的，只是不需要用它来生产电，只需用海水温差来推动一个热机来驱动抽水机就可以了。规模就小的多了。造价就不会太高。这个方法的优点是：抽水站有完全自主的动力，一天二十四小时，一年三百六十天，任何时候都能抽水。缺点是不适用于中、高纬度的海域。第二个方法是每个抽水站带太阳能电池板，再配备蓄电池，也能白天黑夜都抽水，但是，多少受天气的影响。例如，阴雨天就可能动力不足。第三个方法是在抽水站上立个风车，用风车带动抽水机。也可以再配发电机和蓄电池。这个方法受气候影响最大，没有风的时候就不能抽水了。当然，也可以用太阳能与风车混合动力。当然，也可以装柴油机，定期派人去加油就是了。用来降低全球气温的抽水站，设在赤道上效果最好，但是 赤道上没有风，不适合用风车。用来人工控制气候的抽水站，多半是设置在信风带上，可以用风车。但是信风随着季节南北移动，难以全年有风。
如前所述，若在赤道形成一个冷水带，那么赤道的气温会有所降低。它对大气环流的总的效果是：削弱大气环流，从而带动全球气温降低。
如果有选择地在海洋上设置抽水站，从而在特定的地点和时间在海面形成一些冷水区，就能有选择地影响大气环流，在一定的限度内，人工控制气候。
季风是因为海洋与陆地的温度差引起的。在特定的海域设置抽水站，就可以在一定的限度内控制季风，从而在一定的限度内控制降雨的时间和空间分布，实现空中调水。
例如，如果在台风经常发生的海域设置抽水站，在台风季节抽水在海面形成冷水区，就有可能抑制台风的发生，或削弱台风的强度。台风在夏季给中国大陆带来大量的雨水，并给炎热的夏天带来凉爽，并非不好，但是，强度太大常常造成破坏。所以，理想的情况是：许多小台风。可以通过设置抽水站，在海面形成一些冷水区的特定分布，诱导更多的小台风。这样，气象能量经由小台风消耗，就抑制能量积累过多，使得大台风无法形成。也可以在台风可能经过的一些海域设置抽水站，在特定的地点、时间，在海面形成一些冷水区，从而控制台风的走向。
在靠近非洲大陆的赤道洋面上设置抽水站，并在撒哈拉大沙漠西面的海洋上设置抽水站，改变非洲大陆的大气环流，诱导海风吹向撒哈拉大沙漠，能够导致在撒哈拉大沙漠里降雨，使撒哈拉大沙漠变得湿润起来，成为绿洲。澳大利亚四面环海，大小适中，特别适合用抽水的方法，人工影响气候。因此， 澳大利亚的沙漠也许最容易治理。可以在澳大利亚周围海域设置抽水站，诱导海风吹向澳大利亚。
朱雨心 2010 年 9 月 18 日
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