利用激光准确预告暴风雨

乌云密布，伴随着电闪雷鸣，渐渐逼近。但它们是干打雷，不下雨，一会儿就过去呢，还是马上就会有倾盆大雨，从天而降？这个对房主和消防队来说非常重要的问题，将来将有一种新的测量方法，可以准确地予以回答。这种方法，是德国柏林的自由大学和法国里昂大学的科研工作者共同开发出来的。

为此，负责该项目的韦斯特和沃尔夫两位教授，把目光，集中到一种特殊的激光上。这种激光可以在大气层中生成凝结核。利用凝结核，他们可以推断出，空气中所含的水蒸气，是否达到了饱和状态。假如达到了的话，在凝结核的表面，就会生成小水珠。如此一来，他们就可以预告当地即将面临的降雨情况。

科学家们为此选中的激光，其脉冲长度非常短暂，只有毫微微秒，也就是10的负15次方秒的持续时间，但是却拥有极强的能量，其功率有几个太瓦，也就是10的12次方瓦。激光强度在激光束横截面上的分布呈钟形，也就是中心的激光最强，越靠边缘，强度越弱。

这样一来，在激光束的中心部位空气折射率的提高，就要比在边缘部位强，由此产生聚光镜的效应。结果是激光束中心的强度变得更强，以至于强到可以离子化空气中的分子。空气分子的离子化，又会导致激光束横截面上电荷分布的改变。而这一改变反过来又会降低空气的折射率，使得激光束开始散焦。这样一个聚焦－散焦的相互作用、交替变化的过程，最终会达到一种稳定状态，生成一根细线般、由电子和离子构成的混合体棗所谓的等离子丝。

等离子丝所起的就是凝结核的作用。随后，科学家们再利用另一束激光来观察凝结核上的水滴生成情况，以此测量空气中的水蒸气饱和程度。通过这种方式，他们便可以预告方圆几公里之内的小片地区，降雨量将会有多大。

韦斯特教授介绍说：“这种光学法的优势在于，人们不需要向大气层释放什么物质。除此之外，我们还可以三维测量空间的状况。”这一类数据具有实际的应用价值，比如说预防冰雹。假如数据显示冰雹在即，那么人们便可以派飞机在空气中撒播起凝结核作用的碘化银，促使云层提早降雨。这种催降法的成功率和空气中水蒸气饱和程度的测量精度密切相关。至今，人们都无法在地面测量空中的水蒸气饱和程度。

申请专利，高校出面

新方法的开发成功，为柏林的自由大学，带来了有史以来的第一项专利。这并不是说，在自由大学的校园里至今还没有诞生过值得登记专利的科研成果。但是，在2001年2月所谓的雇员发明法修正法问世之前，在德国专利和商标局给自己的发明登记专利，是教授、讲师和助教们自己的事。现在，所有的高校职工都必须向学校通报他们的发明。假如学校有关部门决定，把这个发明归为己有的话，那么，所有的商业利用权，以及登记专利的责任都将转移到大学的名下，同时，发明者也还可以继续享有分红的权利。

韦斯特教授对通过大学登记专利的做法表示非常高兴。他介绍说：“登记专利不是一件简单的事。我已经登记过多项专利，但每次都需要一个工业界的合作伙伴，负责具体事宜，承担费用。”因此，他认为，现在由高校出面办理这些手续是一件好事。整个的登记过程将会简化，办理速度也会加快。同时，发明者发表学术文章，介绍他的发明内容，也基本上不再会受到妨碍。