距莱特兄弟的飞天梦想成真已有一个世纪之多,可是他们做梦都不会想到,百年之后“飞机”竟被证明与“灾害”有着千丝万缕的联系。科学证明,现代飞机的尾气及其尾气所形成的卷云对于地球大气环境的破坏超过所有交通工具对大气破坏的总和。另一方面,飞机与环境之间存在着相互作用,飞机破坏了环境,而环境却也能反过来影响飞机的安全。最后,各国科研人员也在对飞机进行种种的改进,让它的危害降低。
有道是,夫科技者,双刃剑也。科技犹如一味药,在帮助人类的同时也可能危害人类,正应了那句古话“是药三分毒”。这就告诉我们人类,在享受飞机带来的便利的同时,切忌忽视了其危害的存在。
一、飞机对自然的危害
老子曰:“道法自然“,然而飞机却在背“道”而驰,破坏着自然。
飞机是人类生活中非常常见的的一类交通工具,但是人们往往不知道现代飞机是制造污染最严重的交通工具,它排出的二氧化碳是火车的180倍,而且尾气中还含有大量的氮氧化物,能使二氧化碳的温室效应增加60%。还不仅如此,我们每每望到天空中的战斗机扶摇直上,后面还拖有一条长长的白色尾迹,总是让人忍不住地心神向往,殊不知,这种白色尾迹再过一会儿就会变成一万多平方米的美丽卷云。卷云能让太阳光照射进来,却不让地球上的热气散发出去,好比大热天穿羽绒服!
此类卷云对于环境的影响绝不容小觑。科学家经过计算发现,全球1.2万架飞机的尾迹对全球变暖的影响,与他们排放二氧化碳对全球变暖的影响相当。目前,在全球范围内,民航飞机的数量正以每年3.5%的速度增长,这些新增加的飞机大部分用于远程高空飞行。按照这一发展趋势,到2050年,飞机尾迹所覆盖的地球表面将从目前的0.1%上升到0.5%。届时,飞机尾迹对气候变化所产生的影响,将大大超过他们所排放的二氧化碳。
仅此来说,飞机已经是“罪大恶极”了,然而他对于地球大气的破坏还远不止如此。
飞机的尾气不仅是温室效应上的“头号罪犯”,还是邪恶的臭氧层 “杀手”。就在三年前美国国家海洋气象署的官员戴维•弗伊派遣了一架跟踪观察飞机,在协和式飞机飞临新西兰海域上空时,从其排出的十分钟的尾迹中抽取了样气,结果在形成的颗粒极细小的烟雾中,意外地发现了大量的硫酸。弗伊的调查表明,超音速飞机排气管中硫燃烧形成的是三氧化硫,它会迅速转化为硫酸,当大气中缺少使其凝结的微粒时,硫酸就会形成新的极细小的微粒。平流层中这些微粒的数量的急剧增加,是造成臭氧层减少的一个致命因素。
二、灾害与飞机之间的相互作用
有这么一个理论,叫蝴蝶效应,是说南美洲有一只蝴蝶扇动了一下翅膀,一个月后,会在美国掀起一场龙卷风。而飞机就像这只蝴蝶,它可能或已经制造了环境灾害这个龙卷风。但是反过来龙卷风也会掀翻蝴蝶的——由于飞机造成的环境恶化,而导致的沙尘暴、雷暴将反过来危害飞机自身的飞行安全,这就像一场飞机与自然的博弈。
记得2008年8月16日《Science》中的一篇文章,称全球平均温度每上升一度,雷暴天气将会增加60%,而非原先估计的10%。而沙尘暴也正是由于地球环境恶化所导致的。这两种自然灾害无疑将对飞机的航行安全带来极大的不利因素。在此举两个例子:2005年10月23日(当地时间22日晚)尼日利亚贝尔韦龙航空公司一架波音737-200型客机从拉各斯飞往首都阿布贾。飞机刚起飞3分钟,就在空中遭雷击爆炸坠毁。再看1971年5月13日,一架安-12型飞机从乌鲁木齐飞往和田市,飞机即将到达和田机场准备着陆时,突然狂风大作,黄沙滚滚,能见度不足10米,飞机在机场上空盘旋了3圈才侥幸安全降落。然而对于自然环境来说,抱侥幸心态是不可取的,而且是危险的。
三、人类在改进飞机危害自然方面的种种方案
说到底,飞机对于大自然的危害在于其尾气,假如我们想办法掐灭这支污染自然之肺的“香烟头”的话,自然可以解决飞机对于环境的巨大破坏。瑞士人就开发出了一种堪称零污染的太阳能飞机。这架瑞士太阳能飞机一次充电后,可以飞行16小时。虽然这架原型机目前只能搭载1名飞行员,但是开发公司计划在未来将载客量提高到330人。接下来再来看看荷兰人的办法,他们正在探讨实践新一代的绿色环保飞机。这种正在研制的新一代的飞机外形将酷似飞碟,可以减少各种污染物质和噪音,它的二氧化碳比目前客机的排放量要少50%。而荷兰人的另一个设想是制造飞机时使用复合材料,如纤维增强塑料。这种复合材料强度可与金属媲美,而重量却比金属轻得多,因此可以节省燃油。而国际飞机制造业巨头——“空中客车”工业公司在环保上有其独特的见解,那就是使机翼呈菱形,尾翼呈V字形,减少空气阻力并且使飞机骨架变得更轻,这就会使燃油量大大减少。此外,德国研究人员发现,只要将飞机的飞行高度从通常的9900多米大幅降低到7200米左右,“躲过”饱和空气层,就可以避免凝结尾迹的生成,减少对环境的不利影响。在这一高度,冰在空气中没有达到过饱和状态,凝结尾迹因而无法形成。但由于飞机发动机在高海拔高度上飞行才能呈最佳运行状态,因此这种方法是不实际的。
看来各国科研人员对怎样减少飞机对环境的破坏下了一番苦功夫,只要人们对这个问题足够重视,我们有理由相信这样的研究会越来越多,虽然不能使海平面下降,但也能有效地延长那个糟糕时刻的到来。
综上所述,莱特兄弟给我们带来的虽然是一个伟大发明,为现代人类带来了超乎想象的便捷与享受,但是,我们在肯定它的优点的同时,切莫忽视它带来的灾害而贻害子孙,让后人而复哀后人也。
2008•大学组二等奖
上海大学07届自动化系自动化5班 李 正
评注:文章选材有特色。全文论述了飞机与灾害的关系及减轻灾害的数种方案,说理充分,有说服力。