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气候与气象武器(三)——各国气象武器发展

  由于气候拥有巨大的破坏力,某些国家试图利用气象的特性发展新一代战争武器,以人为方式改造气象条件达到军事目的,本文研究发现,以人类目前所拥有的科技能力,还不足以生产具有毁灭性的气象武器、但为了避免未来气象武器发展成功之后被滥用,对地球生态造成难以弥补的伤害,因此国际社会应限制各国将气候科学应用在以战争为目的的活动,避免人类陷入失控的气候浩劫。

  2015年,美国国家科学院(NationalAcademy of Sciences, NAS)所发表的技术报告提到,解决气候变迁的方法包括从大气中移除二氧化碳,或是改变云层或地球表面使之反射更多阳光回到太空。不过,科学家Alan Robock向媒体透露,中央情报局是这份报告的资助者之一,中央情报局也资助过其他气候改造计划,真正的目的是透过人为方式控制他国气候。

  长期关注环境战争研究的先驱Rosalie Bertell指出,美国一直在秘密从事气象武器研究,美军在2005年公布一份名为《天气-战斗力的倍增器:2025年拥有天气武器》的报告,明确将气象分析与应用列为重点发展的武器技术之一,并希望在2025年之前实现在200平方公里以内控制战场天气的目标。

  尽管《环境改变公约》限制各国将气候科学应用在以战争为目的之活动,部分国家仍然十分热衷气象武器的发展,其中又以美国最为积极,所掌握的科技和成果也领先其他国家,因此美国的气象武器发展情形相当值得关注,其中又以麦金莱气候实验室(McKinley Climatic Laboratory)和高频主动式极光研究计划(High Frequency Active Auroral Research Program, HAARP)最受瞩目。

  (一)麦金莱气候实验室由于气候对军事作战有密切关联,美国在二次战后开始就气象条件 对武器装备和部队作战行动的影响,以及人员适应环境的能力进行研究。1949年,美国军方在佛罗里达州坦帕湾建立麦金莱气候实验室,就全球30多种气候环进行研究与模拟。麦金莱气候实验室包括「风实验室」、「雨实验室」、「雷电实验室」、「温度实验室」、「沙漠实验室」以及「海洋实验室」,可以制造秒速高达30公尺的飓风、制造每小时380公厘的暴雨、制造雷雨交加的恶劣气候、使室内温度由摄氏80度迅速降至零下40度、模拟与非洲沙漠相似的气候环境、制造和大海相似的海浪,并可以调节和控制水温。实验室曾在摄氏零下10度到零下25度的条件之下,藉由向云层播洒化学粉末方式,将云层的水滴变成冰状物掉进海洋,使得2公里长的乌云消失。实验室也可以轻易制造中型规模的降雪和结冰。由于麦金莱气候实验室具备气象调节功能,美军特种部队都会在气候实验室所模拟设计的雨林、沙漠、极地、高原和海上等环境接受训练,以培养部队面对各种复杂的气象条件的作战能力。此外,美军半数以上的武器装备在正式服役之前,都会先经过麦金莱气候实验室的严苛考验,透过各种气象条件的模拟,检验武器装备性能。

  然而,麦金莱气候实验室的最终目标是开发气象武器,美军所使用的气象武器有7成以上都是由这个实验室所研发,美军在越战期间对北越军队在胡志明小径所进行的气象战,正是麦金莱气候实验室的研究成果。此外,英国《焦点》月刊报导,美国军方曾经透过麦金莱气候实验室,秘密进行过数十个气象研究计划,包括制造地震的「阿尔戈斯计划」、制造飓风的「烈风计划」、利用雷射制造雷电的「天火计划」,以及在飓风周围实施人工降雨以改变风暴方向的「暴风雨计划」等。

  (二)高频主动式极光研究计划是一个由美国空军、海军、国防先进研究计划署(DARPA),以及阿拉斯加大学共同合作的电离层研究计划,计划早在1990年代就开始构想和筹备,但基础工程直到2003年完成,2005年正式展开实验。基地设于阿拉斯加加科纳(Gakona)军事基地之内,占地超过30英亩。高频主动式极光研究计划的核心设备由360个发电机和180座超过10公尺高的天线所构成的金属方阵所组成,可以将360万瓦功率的无线电波(相当于目前世界上最大商用电台功率的72,000倍),发射至离地表100到350公里的电离层指定位置,透过加热提高电子活动的速度,并且改变电离层结构,达到操控气象条件的效果。其他重要设备包括电离层研究仪、超高频雷达、磁通门磁力仪、电离层探测仪、电磁感应仪等。根据美国官方说法,高频主动式极光研究计划只限于纯粹的科学研究,是为了解如何改变电离层结构修补臭氧层,并探索新的核子潜舰通讯方式。不过,许多科学家和国家政府怀疑高频主动式极光研究计划的用意并不单纯,这项计划是美国为了进行气象战所进行的研究。

  有科学家指出,高频主动式极光研究计划可以将强大的无线电波聚焦为比核爆能量更大的强波,准确地射向电离层,以巨大的热力撕开电离层,打出一个大洞,藉此影响云层、风向和降雨,让天气发生难以预期的变化,或因为刺激电离层变动引发地震和海啸,甚至改变地球磁场,利用这些方式改变特定区域的天气,制造有利的战场条件,并且给敌方绝对性的打击。25再者,高频主动式极光研究计划可以把高能离子流沿着当地的地磁力线发射出去,藉由回旋振荡加热的方式使气体电离,当带电离子的密度达到一定程度时就转变为等离子体,这种等离子体能够在太空形成自然屏障,并干扰和破坏敌人的通讯,或用来侦测他国军事基地和设施的位置,也可以作为电磁武器,用来攻击敌方的飞弹、卫星、飞机等目标,在巨大的超重压差和惯性影响之下,目标物在0.1秒内就会被摧毁。

  其次,高频主动式极光研究计划所发射的载波的频率范围是2.8~10兆赫,发射到电离层之后可以影响在电离层流动的电流(称为电喷流,在极地的电喷流称为极光电喷流),透过极光电喷流的控制能够产生能量极强的电磁波,高频可达几百万赫,低频在0~1,000赫之间。当电磁波和人类大脑频率一致(0.5~40赫),就可以产生控制意识和影响情绪的效果。若低频电磁波的频率控制在60赫,甚至可能破坏人体内负责引导生物发育与生命机能运作的脱氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA),造成身体的严重伤害。1994年,美国高频主动式极光研究计划主持人Bernard Eastlund向国防部提交的报告指出,高频主动式极光研究计划除了可以为美军潜舰提供先进和便捷的通讯系统之外,还能够侦察敌人的地下核试验情况、追踪超低空飞行的巡弋飞弹和敌方战机、利用高频波摧毁敌人的电力和通讯,甚至可能改变特定区域的气候,破坏敌人的作战能力。

  另外,这份报告提到气象武器将在30年之内逐渐成熟,届时美军可以制造人工降雨,使敌方阵地洪水泛滥;制造干旱,使敌方的用水和粮食生产短缺;制造飓风,破坏敌方的经济和基础设施,造成生命财产损失,甚至引发疾病传染和气候难民;利用雷射制造闪电,击落空中的敌机或使其无法起飞;向大气发射微波,干扰敌军雷达系统和通讯。

  然而,无论是为了进行修补臭氧层和改善气候的研究,或是气象武器试验,发展电离层相关研究都是相当危险的行为,因为这类计划可能严重影响地球生态的平衡,对地球的物理状态、地质以及物种造成无法弥补的破坏,最终导致地球毁灭。基此,高频主动式极光研究计划受到科学界关切,也引起许多特定个人、团体和其他国家政府的反对。

  事实上,电离层研究计划最早源自于冷战时期,当时美国为了探测苏联的深海核子潜舰的所在位置,并改善深海潜舰的通讯质量,因而展开高频主动式极光研究计划,尝试利用超低频电波作为深海潜舰的通讯讯号,其中一个原理是透过电喷流,即电离层中带电粒子的束流,作为类似天线的传输工具,将讯息传送至海底潜舰。随着前苏联解体,加上科技快速进步,原有的研究动机已不复存在,支持者于是不断提出新的研究构想以便让这类研究计划继续存在,包括利用超低频电波侦测敌方的移动式飞弹基地和地下碉堡、解决太阳风暴对人造卫星、通讯、电力设备的伤害、降低高空核爆所释放的辐射、改变电离层的电子密度以左右无线电波的传播,以及研究极光形成过程的各种物理问题。

  虽然高频主动式极光研究计划由美国军方主导,但开放学术界使用,这有助于各项研究计划的推展,并透过与学术界合作发挥更高效益。计划研究过程曾经完成以人为方式在离地100到150公里高空的电离层制造出绿色极光,虽然这比挪威的欧洲非相干散射科学协会(EuropeanIncoherent Scatter Scientific Association, EISCAT)透过电离层加热创造出世上首例的人造极光晚了几年。

  易言之,高频主动式极光研究计划并非如外界所想象,这项计划不仅对大气物理研究带来新视野,而且也让人类对大自然有更进一步的认识,但因为受到太多质疑,而且经费负担庞大,因此美国政府于2013年中止这项研究计划。未来是否会重启进行,或者真的应用在以战争为目的之活动,则有待时间证明,但可以确信的是,至少目前人类还不具备以人为方式大规模改造气象条件的能力。

  除了美国之外,部分国家也在进行气象武器的研究。譬如,俄罗斯和挪威长期对电离层的物理变化进行研究,挪威甚至是全球最早透过电离层加热创造人造极光的国家,只是俄罗斯和挪威的电离层研究计划的规模和成果远落后于美国。另外,俄罗斯长期以来祕密从事太阳武器研究,并持续进行以核弹引发大规模地震和海啸的实验。

  英国是另一个发展气象武器的重要国家。1998年,英国军方在西海岸部署一系列电极,向大气层输入电能,使对流层中的镁原子电离产生一个密度可变的静电屏蔽层,接着透过密度调节来决定高压和低压天气的生成与消失,进而达到控制天气的目的。英国军方宣称,他们有能力控制半径5,000公里范围内的晴雨天气,成功率达93%以上。2009年,英国军方进一步宣布,他们已经成功研制热压气雾武器,这是一种利用热浪、压力和气雾打击目标的武器。这种武器应用先进的油气炸药原理,让弹体在击中目标之后产生大量的浓雾爆炸云团,通过热雾和压力造成建筑物内敌人的伤亡。英国的热压气雾武器曾经应用在阿富汗战场,对部队造成有效打击。

  中国在气象武器发展虽然还没有重要成果,但2008年北京奥运开幕典礼和2009年新中国成立60周年,气象部队发射消雨火箭弹实施人工消雨作业,确保当天活动顺利进行。作业过程不仅顺利,技术也相当先进,这让外界认为中国有能力从事气象武器研究,并将在20年内制造出具有破坏力的气象武器。

  可以预见,未来将有更多国家投入以人为方式影响战场天气的科技发展,以及气象武器的研究。

  气候对战争结果有重要影响,善用气象条件不仅可以提高己方的防卫能力,降低部队在战场的损失,而且能够提升军事作战能力,抑制敌方武器性能的发挥,创造作战优势,并给予敌人巨大打击。因此,各国除了尽可能掌握战场的气象条件之外,也试图发展气象武器,利用气候的强大破坏力夺取「制气象权」。尽管人类经历过两次大战的可怕经验,加上核弹的发明,爆发毁灭性战争的可能性并不高,但各国仍不断研究破坏力更大、杀伤力更强的武器,毕竟任何国家一旦拥有某种绝对武器,将在军事战场或政治谈判桌获得无可议价的筹码。由于气象武器能够伪装成自然现象,对敌人施加出其不意的打击,因此成为某些国家积极发展的战争工具。

  究竟气象武器的发展现况如何外界并不可得知,这是因为各国的武器研发都是在极机密的情况之下进行,在应用在战场之前都会尽可能保密。然而,充斥八卦新闻的媒体对此经常以科幻小说般的叙述和报导加以渲染,军事和情报单位对敌对国家的武器发展也总是抱持怀疑和好奇的态度,这使得外界对气象武器有许多怀疑和猜测。

  根据本文的推论,发展毁灭性气象武器的构想目前只停留在实验阶段,因为各国的科技能力还无法掌握天气变化的所有因素,即使在晴空万里的气象条件之下,仍然很难做到人工降雨,以人为方式制造暴雨、飓风、干旱等系统性剧烈天气就更难达成。何况如果人类已经具备操控气象条件的能力,就不会让那些造成生命财产重大损失的极端气候一再发生。换言之,因为气候系统的不确定性和不可预测性太高,加上可控制性太低,想要将高频主动式极光研究计划这类超高科技系统,发展成为足以产生巨大能量的攻击武器,迄今还未能实现。

  然而,大自然是一个巨大和复杂的系统,一旦各国成功发展出具有强大破坏力和杀伤力的气象武器,难保未来不被滥用和失控,对地球生态造成难以弥补的伤害。为了防患于未然,国际社会应落实《环境改变公约》和《联合国气候变化纲要公约》的规范,限制将气候科学应用在以战争为目的之活动,并且比照核武和化武管制,全面禁止使用气象武器,如此才能避免使人类陷入失控的气候浩劫和全面性毁灭。