这家初创公司声称能阻止闪电、预防山火，但科学家对此存疑

（来源：麻省理工科技评论）

2023 年 6 月 1 日，一场酷热的热浪炙烤着魁北克省，数以千计的闪电划过，引发了逾 120 场山火。

大火席卷干旱的森林和枯萎的草地，燃烧数周。最终，近 7000 场火灾烧毁了全国数千万英亩土地，产生近 5 亿吨碳排放，并迫使数十万人被迫撤离家园。其中，闪电引发的山火占总数的近 60%，而这些火灾造成的过火面积占总过火面积的 93%

如今，一家总部位于温哥华的初创公司 Skyward Wildfire 声称，可以通过阻止引发山火的闪电，来预防此类灾难性火灾的发生。该公司刚刚完成了一轮融资，计划用所筹资金加速产品研发、扩大业务规模。

就在上周之前，这家公司在其官网上突出展示了闪电在 2023 年大火中所扮演的角色，并声称已证明其技术能够预防“高达 100% 的闪电”。这是一个引人注目的说法，远超研究人员对人类抑制闪电能力的信心水平——而在《麻省理工科技评论》就此提出询问后，该公司随即将这一表述撤下。“虽然该表述反映的是特定条件下的观测结果，但原本无意暗示结果具有普遍性，现已将其删除，”负责 Skyward 政府合作事务的尼古拉斯·哈特雷（Nicholas Harterre）在邮件中表示，“在复杂的大气系统中，持续实现 100% 的结果并不现实，正如您所采访的专家所指出的那样。”

该公司现在的表述是，已证明其技术“能够预防目标风暴单体中大多数云对地闪电”。目前，Skyward 尚未公开披露其技术原理，哈特雷在回应我们的问题时仅表示，所用材料“惰性无害，且依据监管标准选择”。然而，网络公开文件显示，该公司所采用的方法，正是美国政府机构早在 20 世纪 60 年代初便开始评估的一种技术：向云层播撒金属箔条，即涂覆铝层的细玻璃纤维丝。军方使用这种材料来干扰雷达信号，例如战斗机在空战中施放箔条，以迷惑制导导弹系统。

数十年前美国机构开展的野外试验表明，这种材料在特定条件下，至少在一定程度上可以帮助减少闪电。如果 Skyward 能够在大规模场景下可靠地应用这项技术，随着气候变化推高气温、令森林日益干燥、闪电频率可能持续增加，它或许能成为应对不断上升的山火风险的有力工具。“在高风险天气提前阻止闪电，能够挽救生命、节省数十亿山火应对成本，是当前可用的杠杆效率最高、最即时有效的气候解决方案之一，”Skyward 创始人兼首席执行官萨姆·戈德曼（Sam Goldman）去年在 LinkedIn 发布的一份声明中说。

然而，研究人员和环保观察人士表示，仍有诸多不确定性有待解答，包括播撒技术在不同天气和气候条件下的效果、所需材料的使用量、施用频率，以及商业规模的闪电抑制可能带来哪些次生环境影响。部分观察人士还对该公司在加拿大部分地区开展天气改良野外试验一事表示担忧——公司似乎在未广泛告知公众、未公开讨论向云层施放材料的情况下便付诸实施。鉴于山火风险不断升级，评估新技术的减灾潜力是“合理的”，加拿大环保倡导机构 Environmental Defence 项目主任基思·布鲁克斯（Keith Brooks）说。“但我们应当审慎、真正透明地推进，采用开放接受审查的严谨科学方法，”他说。

播云技术

Skyward 的官网几乎没有提供技术细节，但该公司表示，已于 2024 年和 2025 年与加拿大山火应对机构合作，展示了其技术。该公司还表示，已开发出 AI 工具，用于预测可能引发山火的闪电

Skyward 上月宣布，在去年初关闭的种子轮融资的延伸轮中筹得 790 万加元（约合 570 万美元）。投资方包括 Climate Innovation Capital、Active Impact Investments 和 Diagram Ventures。

“我们的第一个季度证明了大规模预防是可行的，”戈德曼在声明中说，“这笔资金将使我们能够拓展至新的地区，并为那些需要可靠、可操作工具、在紧急情况发生前降低山火风险的合作伙伴提供支持。”

该公司在官网和近期公告中均未使用“云播撒”一词。但一份新闻稿显示，该公司曾入围一家保护团体“火灾大挑战”活动的决赛名单，其中提到，该公司通过“用安全、无毒材料进行云播撒来中和风暴电荷”来抑制闪电，此前已由《独角鲸》媒体报道。

此外，向 Skyward 提供资助、支持其技术“测试与部署”的基金会 Unorthodox Philanthropy，在一份关于戈德曼的获奖介绍中提供了更多细节。

介绍中写道：“Skyward 团队……选定了一种由铝覆玻璃纤维构成的惰性材料，这种材料在军事行动中被广泛用于拦截和干扰敌方雷达，同时也能为云层放电。”

世界银行在一批涉及山火应对技术开发企业的材料包中，公开了一份标注为“专有及保密”的文件，其中披露了更多细节：

Skyward 的图示展示了飞机向云层投放颗粒物、以防止“高风险地区”发生云对地闪电的场景。该公司在文件中还指出，其 AI 工具用于多个环节，包括预测闪电风暴、排定处置优先级、锁定目标风暴单体，以及优化飞行航线。

哈特雷强调，公司将审慎部署这项技术，仅将其用于山火风险较高的风暴事件，并补充说此类风暴在特定区域的全年闪电活动中占比不足 0.1%。

“我们的目标是在有限的极端风险天气降低点火概率——这些天气条件下，火灾威胁生命、关键基础设施和生态系统，扑救成本和影响也可能急剧上升，”他说。

世界银行发布的文件显示，Skyward 于 2024 年 8 月与阿尔伯塔省山火应对机构合作，“通过飞机和无人机验证了抑制效果”，其处置使闪电数量与“对照单体”（即未经播撒的风暴单体）相比减少了 60% 至 100%。

文件还指出，该公司将于 2025 年夏季与不列颠哥伦比亚省和阿尔伯塔省的山火应对机构开展更多野外试验，“利用更先进的飞行器、传感器和预报系统，提供区域级解决方案”。

“不列颠哥伦比亚省山火服务局了解 Skyward 正在开发一项旨在减少特定情境下闪电发生的技术，”该机构在向《麻省理工科技评论》提供的声明中表示，“去年，Skyward 开展了初步试验，以更好地了解这项技术及其在不列颠哥伦比亚省的适用性。如果此类项目或技术在不列颠哥伦比亚省推进，我们将与项目团队合作，努力学习并确保将一切可用工具用于不列颠哥伦比亚省的山火应对。”

不列颠哥伦比亚省机构拒绝安排人员接受采访，也未回应有关所用材料、试验地点，以及是否进行公开披露或要求该公司进行披露等问题。阿尔伯塔省山火应对机构未回应《麻省理工科技评论》的类似问询。

危险的闪电

云，不过是以各种形态存在的水——水汽、水滴和冰晶，凝聚得足够浓密，便形成了我们在天空中看到的那些漂浮的形状。云的内部，雪花与被称为霰的微小冰粒相互碰撞摩擦，导致原子之间发生电子转移，从而产生带有正负电荷的高度活性离子。

上升气流将轻盈的雪花与霰分离开来，使电场中的电荷差异不断积累，直到某一时刻——啪！以闪电形式发生静电放电。

2023 年的火灾季并不是加拿大闪电特别多的年份，但由于天气极度炎热干燥，每一道击中地面的闪电引发火灾的概率都高于往常，加拿大森林服务局研究科学家、分析这场大火的《自然·通讯》论文第一作者皮尤什·贾因（Piyush Jain）说。

然而，气候变化很可能催生更多闪电，即便这一趋势尚未充分显现。更暖的空气能容纳更多水分，并为大气增添更多对流能量，这驱动了形成云层、搅动雷暴的垂直气流。

“因此，条件已经具备，而且可能会持续加剧，”贾因说。

不同模型对全球部分地区的闪电趋势预测存在差异，但在地球升温最快的最北端纬度地区，一个更清晰的趋势已然浮现：研究表明，北极北方林地区因闪电引发的火灾已大幅增加，预计将持续上升。

这与更长的火灾季、更高的气温和更干燥的植被等不断加剧的风险相叠加，共同推高了更严重火灾和更多温室气体排放的概率，研究火灾对永久冻土融化影响的伍德威尔气候研究中心高级科学家布伦丹·罗杰斯（Brendan Rogers）说。

事实上，2023 年加拿大山火产生的碳排放量，超过了该国化石燃料排放量的四倍

世纪中叶的野外试验

科学家开展了各种关于闪电预防可能性的实验，但大多数都发生在上个世纪下半叶。

二战后，文化乐观主义情绪高涨、经济蓬勃发展，美国研究机构和企业掀起了一波云播撒实验热潮，意图征服自然——或至少降低其危险性。研究团队向云层投放或喷洒干冰、碘化银等材料，尝试增加降雨、减少冰雹、消散雾气，乃至改变飓风路径。

“云播撒活动一度如此密集，以至于在 20 世纪 50 年代初的高峰期，约有 10% 的美国国土处于某种天气改良项目之下，”MIT 的菲利普·斯特潘尼安（Phillip Stepanian）和厄尔·威廉姆斯（Earle Williams）在 2024 年发表于《美国气象学会公报》的一篇闪电抑制历史研究中写道。（《麻省理工科技评论》为 MIT 旗下出版物，但编辑独立运营。）

时任美国林务局火灾研究部门负责人的哈里·吉斯伯恩（Harry Gisborne）想知道，这项技术能否被用于触发暴雨，以扑灭公共土地上难以到达的山火。但当他向在云播撒领域开展了开创性研究的通用电气公司文森特·谢弗（Vincent Schaefer）请教这一问题时，谢弗认为或许可以更进一步：直接预防引发火灾的闪电。

这番对话催生了后来的“天火计划”——一项由多机构参与的公私联合研究项目，在整个 20 世纪 50 至 60 年代开展了一系列实验。研究团队在亚利桑那州旧金山峰、爱达荷州边境的比特鲁特山脉，以及蒙大拿州迪尔洛奇国家森林等地的云层进行了播撒实验。

经过对处理云层和未处理云层的比较，研究人员得出结论：播撒使云对地闪电减少了逾一半。然而，正如 MIT 的斯特潘尼安和威廉姆斯所指出的，样本量偏小，研究结论的统计显著性仍存疑问。

（苏联科学家也在 20 世纪 50 年代开展了一些闪电抑制野外实验，70 年代还进行了利用火箭向雷暴中发射碘化铅的相关研究，但关于这些项目的更多细节目前难以查证。）

1969 年的一次险情重新点燃了美国政府对闪电抑制可能性的兴趣——阿波罗 12 号在发射后数秒内连续两次遭到闪电击中。宇航员得以重置系统、成功完成登月任务，但实属万分险峻。

事故发生后，美国国家航空航天局（NASA）和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）联手启动了后来被称为“雷电计划”的项目，采用的正是军事对抗措施中通常使用的金属箔条。

美国陆军电子实验室的研究人员此前已提出，通过施放这种材料来抑制闪电的可能性——这种材料由少数国防承包商生产制造。其原理在于：箔条在形成中的电场中充当导体，从部分氧分子和氮分子中剥离电子，并将其转移至其他分子。由于雪花和霰之间的碰撞摩擦，云中水分子上已积累了不均衡的电子，这些电子随后可以跃迁至新带电的原子上，从而抑制静电积累，防止闪电的形成。

“通过在弱电场中持续重新分配——进而中和——风暴内部的电荷，产生闪电所需的强电场将永远不会形成，”斯特潘尼安和威廉姆斯写道。

NASA 和 NOAA 在 20 世纪 70 年代初至中期，先后在科罗拉多州博尔德市和肯尼迪航天中心上空开展了一系列向云层播撒箔条的实验，这些实验同样呈现出“总体令人鼓舞的野外结果”。但 NASA 最终对箔条可能干扰无线电通信的隐患产生顾虑，叫停了该项目。

“闪电抑制研究再度被搁置，减轻雷电危害的责任又重新回到了天气预报员手中，”斯特潘尼安和威廉姆斯总结道。

难以得出的结论

那么，上述这一切告诉了我们什么？人类究竟有多大能力预防闪电？

“在我看来，这项技术能够用于减少风暴中的闪电，这一点毋庸置疑，”MIT 林肯实验室空中交通管制与天气系统团队技术人员斯特潘尼安说，“但有几个重要前提。“

例如，需要释放多少材料、材料能持续多久、在不同气候和天气条件下效果如何，这些问题目前尚无定论。

他在闪电抑制历史研究中的合著者似乎持更为审慎的态度。MIT 研究物理气象学和大气电学的研究科学家威廉姆斯在邮件中表示，有明确证据表明箔条“对雷暴的电气化过程有影响”，但他说，其在减少或消除闪电活动方面的效果“仍存争议”，需要进一步测试。

在他本人的书面评述中，他指出了此前研究的若干潜在缺陷，包括处理云层与未处理云层之间未能充分考量的云层高度差异。此外，他还指出，部分研究所用的探测系统仅能捕捉云对地闪电，而无法探测云内闪电——后者实际上更为常见。

他还提到了一项他与斯特潘尼安及新墨西哥理工大学研究人员合作开展的较新研究。他们利用位于佛罗里达州坦帕和墨尔本的气象雷达探测佛罗里达中部在军事训练和测试演习期间释放的箔条。

他们对 35 场云层中明确探测到箔条的风暴，与 35 场未探测到箔条的风暴进行了比较。

根据论文摘要（该论文尚未经过同行评审或正式发表，但已在去年 12 月的美国地球物理联合会年会上作报告），有箔条存在时发生的风暴总体上“规模更小、持续时间更短”。

然而，含有箔条的云层中，包括云对地闪电及云内闪电和云间闪电在内的总闪电次数，实际上远高于对照组：62250 次对比 24492 次。

“总体而言，目前利用箔条抑制闪电这一结论，仍难以得出。”研究人员写道。

威廉姆斯表示，他们的研究结果以及其他相关研究表明，抑制闪电可能需要大量箔条。这或许是因为箔条纤维释放的离子，在到达需要被中和的带电粒子之前，极易被云中的水滴捕获。

然而，这在实际部署层面也可能构成重大挑战，因为箔条一旦释放到湍流风暴云中，会迅速被稀释，威廉姆斯补充说。

Skyward 的哈特雷表示，他无法对佛罗里达研究的结果置评，但指出佛罗里达州的风暴与其公司开展业务的加拿大各省风暴存在显著差异。

“我们迄今的工作，聚焦于已评估运营可行性且山火风险最高的地区，”他写道。

意外后果

向大气中释放更多箔条的设想，也引发了对其大气影响和地面沉降后果的追问。

美国军方已就箔条的环境和健康影响开展了多项研究，结论认为箔条在环境中分散扩散、自然降解，“总体无毒”。

例如，美国海军卫生研究中心对切萨皮克湾附近数十年军事演习产生的环境影响的评估报告结论认为，“美国军队在全球的铝涂层箔条当前及预估用量”，不会使大气铝含量超过美国环保署设定的限值。

但美国政府问责局 1998 年的一份报告提出了另外几项警示，指出箔条还可能影响民用空中交通管制雷达和天气预报。报告还特别提到“箔条有可能在水库中积聚，引发化学变化，进而影响水质及依赖水源的生物物种，尽管这种可能性较小”。

斯特潘尼安表示，如果闪电抑制作业所需的箔条量超过军方目前的释放量，则可能需要开展进一步研究，以充分评估其环境影响。

Environmental Defence Canada 的布鲁克斯表示，他希望进一步了解 Skyward 所使用的材料来源、施用后在环境中的残留，以及对动物可能造成的影响。他也对干预风暴所引发的次生效应保持警惕。

“我认为，如果我们开始干预天气这样复杂的系统，就存在产生意外后果的潜在风险，”布鲁克斯说，并补充道，“想到这些试验在人们毫不知情的情况下进行，我感到不安。”

哈特雷表示，公司遵守一切适用法规，所有野外作业均“与相关主管部门协调、在适当授权下开展”。

他还补充说，公司施放的播撒材料浓度和用量，均低于国防用途的相关标准，且部署“仅限于明确的高山火风险风暴条件”。

悬而未决的疑问

目前尚不清楚 Skyward 是否以及在多大程度上推进了闪电抑制科学，或厘清了上个世纪研究以来悬而未决的问题。

据《麻省理工科技评论》所能查证的信息，该公司迄今未公开野外试验数据，未在同行评审期刊上发表任何论文，也未披露其试验的具体操作方式。

威廉姆斯表示，缺乏上述信息，就无从评估其声明的可信度。他与新墨西哥理工大学的两位合著者——副教授阿多尼斯·利尔（Adonis Leal）和硕士生若尼斯·莫拉（Jhonys Moura），均对该公司此前“高达 100% 闪电预防”的说法表示怀疑。哈特雷表示，随着项目的成熟，Skyward 计划发布更多技术信息。

“我们期待有机会分享更详细的信息，”他写道。

与此同时，Skyward 的投资者对这家公司寄予厚望，并在其应对山火风险的潜力中看到了“巨大机遇”。

“呈指数级增长的山火风险只有通过从被动扑救转向主动预防才能得到遏制，”Climate Innovation Capital 管理合伙人凯文·金萨（Kevin Kimsa）在该公司近期融资宣布时的声明中说。

伍德威尔气候研究中心的罗杰斯曾与 Skyward 多次交流，但未开展合作。他也强调，充分了解闪电抑制的潜在环境影响至关重要，同时必须听取受影响地区公民（包括原住民社区）的意见。

但他表示，如果这项技术切实有效且没有重大副作用，他对闪电抑制所能发挥的作用持“乐观”态度。

这是因为，预防山火的成本远低于扑灭山火，而且可以避免消防员、生态系统、基础设施和当地社区面临的风险。

“如果你能在火灾尚未点燃之前就将其扼杀，就能从根本上消除大量隐患。”他说。

https://www.technologyreview.com/2026/03/03/1133848/this-startup-claims-it-can-stop-lightning-and-prevent-catastrophic-wildfires/