捕雾集水新招

在缺雨少水的山区或高原,水是极为珍贵的。人们为了收集每一滴水想尽了各种方法,如用水窖积雨水。本文要介绍的是智利北部的圣多佛山脚下,有一个叫丘恩贡果的小村,住着近百户人家。这里山顶虽常年飘浮着厚厚的云层,却几乎全年无雨,村民连饮水都十分困难。但是经采用捕雾集水的新技术,一举解决了村民的生活用水问题。

  丘恩贡果村背靠圣多佛山,地处阿塔卡马沙漠,白天温度非常高,气候恶劣。以前丘恩贡果村也曾因附近的铁矿山而有过鼎盛的时期,但20世纪50年代后期矿山被封闭后,一下子变得十分萧条,村民们只能到海边捕捞贝类等勉强维持生计。由于缺水,不能种农作物,粮食和蔬菜皆是从80千米外的市场购入。生活用水全靠每月两次由供水车运来,一大铁桶水要用半个月以上,每周只能洗涤一次,根本谈不上洗澡。

  

  向云雾要水

  

  众所周知,云和雾实质是一样的,成分都是水,只是云高雾低。现已知道,云形成的主要原因有两个,一是潮湿空气上升过程中,因为气压逐渐降低,体积要膨胀,在膨胀过程中要消耗能量,从而使气温逐渐降低。另一个原因是空气中水气含量的多少与气温有关,一定的气温对应有一个最高的水汽含量,而且温度越高含水汽量越大。在一定气温下,如果空气含水汽的量已经达到最大限度(称饱和),随着上升空气的气温降低,空气中的水气就处于过饱和状态,多余的水气就会附着在空中的微尘(称为凝结核)上,凝结成为小水滴(在高空气温低于零摄氏度),可形成小冰晶。这些小水滴或水冰晶的体积非常小,统称为云滴,它们的直径只有几个微米。在l立方米的空间可以密集几千亿个云滴。这种小而密集的云滴在空气中下降的速度极小,能被空气中的上升气流托住,因此能够悬浮在空中成为浮云。而雨是由无数个这样的云滴经碰撞、合并生长起来的,当不断增大的云滴的重力大到上升气流无法托住时,就会降落而形成雨。大部分雨滴直径大于0.5毫米,通常要由50万到100万个云滴或小水滴合并才能构成一滴雨滴。

  据此,位于海拔400米到1200米高原上,包括丘恩贡果在内的智利北部沿海一带,一方面亚热带沙漠在强烈阳光照射下,灼热的空气从陆地上升遇到了来自太平洋上的冷空气而被冷却:另一方面,在来自南极寒流的所谓秘鲁海流的影响下,海水温度降低,它们的共同作用,使气温下降,空气中的水汽过饱和而冷凝出来形成了浓雾。遗憾的是,这种浓雾并没有湿润智利北部的大气。雾在灼热的阳光下,一过晌午就蒸发了。

  

  奇特的“捕雾”技术

  

  上个世纪末,在丘恩贡果林的后山顶,沿着圣多佛山顶(海拔800米)附近的山脊上,出现了奇特的景色:一根根木桩打进地里,木桩之间挂起了78张黑色大网。这就是丘恩果树捕雾的秘密武器。

  这些网是用三层黑色平整的聚丙唏维构织成的,网眼很细。顺便指出,这种网不怕潮湿,不怕太阳晒,就怕30米每秒以上的大风破坏。将这些网张挂在雾流经过的路上,于是构成雾的小水滴便会附着在网眼上,然后将它回收贮存。或许有人怀疑那么简单的工具果真能采集到水吗?

  事实上,你只要留心观察,雾滴都可以附着在各种物体上。在高原地带夜里虽未下雨,但也能听到从房檐滴下的雨滴声音。同样,夜间雾滴会沾附在树枝上,当积聚成大的水珠时就吧嗒吧嗒往下掉。架设在圣多佛山顶上的网也是这样。当网上沾附的雾滴积聚成水珠时,水珠就会沿着网眼自然落下,由塑料槽承接集合,然后沿着管道,经过几次过滤,最终被贮存在贮罐里,再经过杀菌,送到丘恩贡果村民的家中。

  俗话说涓涓水滴可以汇成江河,此话一点不假。用这个装置所采集到的水,年间的平均采水量是每天10580升。每户每天可得到120升的水供应,这对于缺水的村民来说,可谓是丰硕的收获了。但是,在雾少的秋冬季节也可能有几天断水,在多雾季节,每平方米网的每天采水量可达35升,按每幅48平方米来计算,78幅总共可采集131000升水。

  这项技术不知是不是从蜘蛛那里得到启发的,因为蜘蛛自古以来就知道利用这种技术收集空中的“水资源”,这不能不令人赞叹。据牛津大学的研究,幽灵蛛的网,其表面用羧酸酯等吸水性强的分子覆盖,容易吸附雾滴。蜘蛛就是饮吸附在网上的水来补充体内水分的。蜘蛛总是在每天湿度最高的日出之前张开网。

  不管怎么说,丘恩贡果的捕雾技术为解决山区干旱展现了一幅美好的前景,并为人类开发水源提供了一种新的手段。

  

  (责任编辑 蒲 晖)

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