Cloud Thinking | 云思

This essay was written to accompany Cloud Index, a digital commission for the Serpentine Galleries, London. The Cloud Index is a tool for actionable weather forecasts. Find out more at cloudindx.com.

这篇文章是为伦敦蛇形画廊的数字委托作品《云指数》而撰写的。《云指数》是一项可用于实际气象预测的工具。欲了解更多信息，请访问cloudindx.com。

“我称之为黑暗或云的事物，请你勿将其等同于漂浮在空气中的蒸汽凝结而成的云，或你家中烛火熄灭时出现的黑暗。通过智力的巧思，你可以在最耀眼的夏日想象这样的黑暗或云，正如你可在最漆黑的冬夜想象眼前有明亮的光。——请放弃这些错误观念；那并非我所指。当我提及‘黑暗’，我指的是一种‘了然’的缺失，即你所不知或已遗忘的一切于你而言都是黑暗的，因为你无法用心灵之眼看到它。因此，这片云不是空中的云，而是你和上帝之间的一片无知之云。”

— 无名氏，《无知之云》，14世纪晚期

“由于此处没有与隐喻相对的非隐喻语言，因此人们必须多用对立的隐喻。”

— 雅克·德里达，《语法学》，1967年

约翰·拉斯金，云的透视：曲线视角，《现代画家》第五卷，第LXV版。

1884年，艺术评论家兼社会思想家约翰·拉斯金（John Ruskin）在伦敦学院（London Institution）举办了一系列名为《19世纪的风暴云》（The Storm-Cloud of the Nineteenth Century）的讲座。在2月14日和18日的晚上，他结合自己在19世纪末南英格兰天空的当代观察，概述了古典和欧洲艺术中关于天空和云的描绘，以及他对在深爱的阿尔卑斯山中攀行的登山者的描述。

除了充满爱意的眼睛，或者最近我们所言生动的眼睛之外，从无人见过拉斯金所说的“瘟疫云”和“风暴云”。据我所读，古代观察者没有对其进行描述。无论是荷马还是维吉尔，亚里士多芬还是贺拉斯，都没有承认有这样的云受到宙斯的控制。乔叟对它们没有描述，但丁也没有；弥尔顿没有，汤姆森也没有。在现代，斯科特、华兹华斯和拜伦都没有意识到它们的存在；即使是最善于观察和描述的科学家德·索绪尔（De Saussure）也对它们保持沉默。

拉斯金对天空的“持续而密切的观察”使他相信，在英国和欧洲大陆上，有一股新的风正在吹过，一股带来新天气的“瘟疫风”。他在1871年7月1日的日记里描述道：

“the sky is covered with grey cloud; — not rain-cloud, but a dry black veil, which no ray of sunshine can pierce; partly diffused in mist, feeble mist, enough to make distant objects unintelligible, yet without any substance, or wreathing, or colour of its own…

“天空被灰色的云覆盖着；——不是雨云，而是一层干燥的黑色面纱，没有一丝阳光能够穿透；部分弥漫在薄雾中，微弱的薄雾足以使远处的物体变得模糊不清，然而又没有任何实质性的存在，也没有属于它自己的形态、卷曲或颜色……

“And it is a new thing to me, and a very dreadful one. I am fifty years old, and more; and since I was five, have gleaned the best hours of my life in the sun of spring and summer mornings; and I never saw such as these, till now. And the scientific men are busy as ants, examining the sub, and the moon, and the seven stars, and they can tell me all about them, I believe, by this time; and how they move, and what they are made of.

“这对我来说是一件新事物，一个非常可怕的新事物。我已经五十多岁了；从我五岁起，我在春日和夏日早晨的阳光下度过了我生命中最美好的时光；直到现在，我从未见过这样的景象。而科学家们像蚂蚁一样忙碌，研究太阳、月亮和北斗七星，我相信他们现在已经可以告诉我有关它们的一切；它们如何运动，以及它们是由什么组成的。

“And I do not care, for my part, two copper spangles how they move, nor what they are made of. I can’t move them any other way than they go, nor make of them anything else, better than they are made. But I would care much and give much, if I could be told where this bitter wind comes from, and what it is made of.”

“于我而言，我并不关心它们如何运动，也不关心它们由什么组成。我不能使它们以其他方式运动，也不能将它们制造成比现在更好的东西。但如果我能被告知这股刺骨的风从哪里来，以及它是由什么构成的，我会非常关心并且付出很多。

他继而阐述了许多类似的观察：从突如其来的强风，到中午时分被黑云覆盖的太阳，再到黑得无法辨认的暴雨，这些雨水腐蚀了他的花园。尽管他承认，他的观察地区有众多不断增长的工业烟囱，这一点在后来几年里被环保主义者所关注，但他主要关注的是这样一片云的精神特质，以及它那种仿佛源自战场和社会动荡之地的样子。

“What is best to be done, do you ask me? The answer is plain. Whether you can affect the signs of the sky or not, you can the signs of the times.”

“你问我应该做些什么，答案很明显。无论你是否能够影响天空的迹象，你可以影响时代的迹象。”

在他对穿过云层的光进行分析时，拉斯金强调“创世之光”的时刻，——创世纪中上帝说“要有光”，也是“创世之魂”，生命的创造。他说，光“是智慧的秩序，同时也是视觉的秩序”。

就在几年前的1880年，亚历山大·格雷厄姆·贝尔首次展示了一种名为“光电话”的设备，这是电话的附属发明，它实现了人类声音的首次无线传输。它的工作原理是通过将一束光反射到一个反射表面上，由演讲者的声音振动，然后由一个原始的光电池接收，将光波转换回声音。这种设备在有着明亮光线的晴朗天气下能更好发挥效用，而天气也能产生其自身的乐趣。贝尔写信给他的父亲说：“我已经听到了阳光的有声之言！我已经听到了阳光的笑声、咳嗽声和歌声！我能听到一道阴影，我甚至能够凭借听觉感知云在太阳盘面上的移动。”如今，这样的光指引着在海洋波浪下传输的数据，安全传输光纤电缆，并引导着世界的集体智慧。

罗斯金在为他的演讲稿出版版本所写的序言中建议读者："下面的演讲稿是在更紧迫、更有针对性的工作压力下撰写的，其中有许多段落需要支持，而且我毫不怀疑，有些段落或多或少需要修正。我总是更愿意在清楚地写下我对问题的印象之后，从朋友那里公开阅读这些段落，而不是在出版前将手稿交给注释者，他们的批评或建议我可能会拒绝，但在接受时我可能会犹豫不决。"

读者请注意。

The Weather Forecasting Factory, Stephen Conlin, 1986 

《天气预报工厂》，斯蒂芬·康林（Stephen Conlin），1986年 

刘易斯-弗莱-理查森是一位数学家和贵格会教徒。1916 年战争爆发后，他登记成为一名出于良心拒服兵役者，并自愿加入隶属于法国第 16 步兵师的公谊会救护队。他带着在苏格兰埃斯克达勒米尔天文台担任主管时收集的文件奔赴前线。其中一份是 1910 年 5 月 20 日这一天中欧上空的初始气象条件摘要。在战争期间，弗莱在不执行救护任务的时候，编写了一系列可以预测天气的数学运算，并用纸笔将其付诸实施。该预报的计算耗时数月，而且在当时已知结果的情况下被证明是非常夸张的，但它证明了该方法的实用性：将世界分解成一系列网格方格，并应用一系列数学技术来求解每个方格的大气方程。

在 1922 年出版的《数值过程天气预报》一书中，理查德森回顾并总结了他的计算方法，并提出了利用当时的技术更有效地实现这些计算方法的思想实验。在这个实验中，我们所理解的数字计算的抽象概念是以建筑的尺度进行的--在这个实验中，"计算机 "仍然是人类：

“After so much hard reasoning, may one play with a fantasy? Imagine a large hall like a theatre, except that the circles and galleries go right round through the space usually occupied by the stage. The walls of this chamber are painted to form a map of the globe. The ceiling represents the north polar regions, England is in the gallery, the tropics in the upper circle, Australia on the dress circle and the Antarctic in the pit.

"在进行了如此艰苦的推理之后，我们是否可以幻想一下？想象一下，有一个像剧院一样的大礼堂，只不过圆圈和长廊穿过舞台通常占据的空间。这个大厅的墙壁上画着一幅地球地图。天花板代表北极地区，长廊里是英国，上圈是热带地区，裙圈是澳大利亚，坑里是南极洲。

“A myriad computers are at work upon the weather of the part of the map where each sits, but each computer attends only to one equation or part of an equation. The work of each region is coordinated by an official of higher rank. Numerous little ‘night signs’ display the instantaneous values so that neighbouring computers can read them. Each number is thus displayed in three adjacent zones so as to maintain communication to the North and South on the map.

"无数台计算机正在处理地图上每个区域的天气情况，但每台计算机只处理一个等式或部分等式。每个区域的工作都由一名高级官员协调。许多小的 "夜间指示牌"显示瞬时数值，以便相邻的计算机可以读取。因此，每个数字都显示在相邻的三个区域，以便与地图上的南北方保持沟通。

“From the floor of the pit a tall pillar rises to half the height of the hall. It carries a large pulpit on its top. In this sits the man in charge of the whole theatre; he is surrounded by several assistants and messengers. One of his duties is to maintain a uniform speed of progress in all parts of the globe. In this respect he is like the conductor of an orchestra in which the instruments are slide-rules and calculating machines. But instead of waving a baton he turns a beam of rosy light upon any region that is running ahead of the rest, and a beam of blue light upon those who are behindhand.

"从坑道的地面上，一根高高的柱子耸立着，高度相当于大厅的一半。柱顶有一个大讲坛。讲坛上坐着整个剧场的负责人，他周围有几名助手和信使。他的职责之一是在全球各地保持匀速前进。在这方面，他就像一个管弦乐队的指挥，乐队中的乐器是滑轮和计算器。不过，他不是挥舞指挥棒，而是将一束玫瑰色的光射向领先的地区，将一束蓝色的光射向落后的地区。

“Four senior clerks in the central pulpit are collecting the future weather as fast as it is being computed, and despatching it by pneumatic carrier to a quiet room. There it will be coded and telephoned to the radio transmitting station. Messengers carry piles of used computing forms down to a storehouse in the cellar.

"中央讲坛上的四位高级职员正在以最快的速度收集未来的天气情况，并通过气动载体将其传送到一个安静的房间。在那里，这些信息将被编码并通过电话传送到无线电发射站。信使们把一堆堆用过的计算表格送到地下室的仓库里。

“In a neighbouring building there is a research department, where they invent improvements. But there is much experimenting on a small scale before any change is made in the complex routine of the computing theatre. In a basement an enthusiast is observing eddies in the liquid lining of a huge spinning bowl, but so far the arithmetic proves the better way. In another building are all the usual financial, correspondence and administrative offices. Outside are playing fields, houses, mountains and lakes, for it was thought that those who compute the weather should breathe of it freely.”

"在邻近的一栋楼里，有一个研究部门，他们在那里进行发明改进。但在对计算机剧院复杂的日常工作进行任何改动之前，都要进行大量的小规模实验。在一个地下室里，一位爱好者正在观察一个巨大的旋转碗内液体的漩涡，但到目前为止，算术证明是更好的方法。在另一栋楼里，是所有常用的财务、通信和行政办公室。外面是运动场、房屋、山脉和湖泊，因为人们认为计算天气的人应该自由地呼吸天气"。

理查德森在报告的序言中写道："也许在遥远的将来，有一天我们可以以比天气预报更快的速度进行计算，而付出的代价却比人类因获得信息而节省的费用更低。但这只是一个梦想"。

晚年，理查德森将他的数学与和平主义思想转回到战争话题上。正如他对天气所做的那样，他将微分方程和概率论应用于冲突问题，这在《致命争吵统计》中有所描述。在《统计》一书中，理查德森提出了一个理想化的方程系统，根据这个系统，一个国家军备集结的速度与其对手拥有的武器数量以及对对手的不满成正比，而与其自身已经拥有的武器数量成负相关。

这种计算方法可以就冲突的性质和原因得出有用的结论，从而缓解冲突，但其解决方案尚待制定。

弗罗曼之鼻，纽约州，美国

1942 年 6 月 24 日拂晓：一群经过挑选的军事和科研人员聚集在纽约州北部肖哈里县一个高高的岬角--600 英尺高的弗罗曼之鼻（Vroman's Nose）顶峰。随着太阳升起，远处的一个发电机冒出一缕小小的烟雾，迅速蔓延开来，填满了山谷。一百加仑的超热润滑油被迫通过热歧管喷出，当油蒸汽遇到清晨的冷空气时，凝结成一团由微小颗粒组成的浓密白云。几分钟之内，一个宽一英里、长十英里、深约千英尺的烟幕完全遮蔽了整个山谷。

这台发电机是文森特·谢弗的杰作，他是纽约斯克内克塔迪通用电气研究所的一名工程师。除了当过短暂的树医和巡回景观园艺师外，谢弗从 1922 年起就在研究所工作，自1933年以来一直担任欧文·朗缪尔（Irving Langmuir）和凯瑟琳·B·布洛吉特（Katharine B. Blodgett）的研究助理。在1941年，德国在挪威的峡湾中使用烟雾发生器掩盖俾斯麦战舰（Bismarck）后，朗缪尔请舍弗扩大了一个他为测试防毒面具滤芯而开发的小型烟雾发生器。谢弗的工作超出了所有人的预期。一门新的科学--云物理学和一项新的技术--天气改造技术诞生了。

"记忆体"，出自《大西洋月刊》，1945年7月。插图：范尼瓦·布什 

1942 年，弗罗曼之鼻上的军事观察员中就有范内瓦尔·布什（Vannevar Bush）。第二次世界大战期间，布什担任美国科学研究与开发办公室（OSRD）主任，该办公室是战时军事研发的主要机构。布什是曼哈顿计划的发起人之一，该计划领导了美国原子弹的研发。通用电气公司正是根据与 OSRD 签订的合同，开发出了烟幕弹，以及后来多次迭代的气象改造工具。

战争结束时，布什对军方推动科学研究的方向，以及战时科学生产和技术应用所产生的 "信息爆炸 "深感忧虑。他在 1945 年发表于《大西洋月刊》上的一篇名为《我们可能的想法》的文章中写道："研究成果越来越多。但越来越多的证据表明，随着专业化的扩展，我们今天正陷入困境。成千上万其他工作者的研究成果和结论令研究者瞠目结舌——人们根本没有时间去掌握这些结论，更不用说记住它们了。然而，专业化却越来越成为取得成就的必要条件，而在学科之间架起桥梁的努力却相应浅薄。”

布什提出的解决这两个问题——对于寻求知识的人来说，信息过于庞杂，以及科学研究日益具有破坏性的趋势——的办法是一种被他称为 "记忆体（memex） "的装置。他写道：“记忆体是一种个人存储其所有书籍、记录和通信的设备，它是机械化的，可以以极高的速度和灵活性进行查阅。它是个人记忆的扩展。它由一张书桌组成，虽然可以远距离操作，但主要是人工作时使用的家具。顶部是倾斜的半透明屏幕，可以将材料投射到屏幕上，方便阅读。还有一个键盘、几组按钮和杠杆。除此之外，它看起来就像一张普通的桌子。”

从本质上讲，布什提出了电子网络计算机的概念。他的伟大洞察力在于，以记忆体的方式，将跨越多个学科的多种发现——电话、机床、摄影、数据存储和速记的进步——整合到一台机器中。将时间本身纳入这个矩阵，就产生了我们今天所认识的超文本：以多种方式将集体文件链接在一起的能力，以及在网络知识领域之间创建新关联的能力："全新形式的百科全书将会出现，带有一系列关联的路径贯穿其中，可以直接放入记忆体中并进行扩展。"

这样的百科全书可供探究者随时查阅，它不仅会扩展科学思维，而且会使其文明化："科学的应用为人类建造了一座丰盈的房屋，并教会人类在其中健康地生活。科学的应用使人类能够用残酷的武器互相残杀，也使人类能够真正掌握伟大的记录，并在种族经验的智慧中不断成长。在他学会如何利用这些记录为自己谋取真正的利益之前，他可能会在冲突中丧生。然而，在将科学应用于人类的需求和愿望的过程中，终止这一进程或对结果失去希望似乎都是非常不幸的阶段。”

文森特·舍弗在通用电气实验室中的照片（通用电气新闻局）

1946 年 7 月 12 日：文森特·谢弗正在位于纽约斯克内克塔迪的通用电气研究实验室工作。他在桌面上打开了一个家用冰柜，对着冰柜呼吸以产生雾气，这是实验室正在进行的云物理学研究的一部分。但冰箱的温度不够低，云无法形成。为了加快冷却过程，他拿起一把干冰丢进敞开的冷冻室。

瞬间，冷冻室的空腔中绽放出一团冰云：数以百万计的微小冰晶从空气中迸发出来，在短暂的一秒钟内悬浮在空中，像雪花一样飘落在过冷的空气中。

这个现象，谢弗称之为 "意外发现"。他把大块干冰拿出来，再切成一小块，然后再次放入。同样的事情发生了。他一次又一次地重复这样的动作，直到干冰只剩下一小粒：每次都能产生同样的效果。

第二周，他向欧文·朗缪尔（Irving Langmuir）展示了他的发现，朗缪尔 "简直欣喜若狂"，并在自己的日记中将这一发现题为《天气的控制》。这个发现意味着人们不仅有可能制造出新的云层，而且有可能操纵现有的体积更大的云层。"我们必须进入大气层"，他说。

11 月 13 日上午 9 时 30 分，通用电气飞行测试部的柯蒂斯·G·塔尔博特（Curtis G Talbot）驾驶费尔柴尔德 24 型轻型飞机从 Schenectady 机场起飞。文森特·谢弗也在飞机上，"带着一台照相机、6 磅干冰，以及尝试首次将过冷云转化为冰晶的大规模试验的计划"。

他们向东飞行了一个小时，爬升到马萨诸塞州西部格里洛克山 14000 英尺的上空。进入悬挂在山上的云层后，谢弗打开窗户，将一包碎干冰倒入滑行流气中。在短短几分钟内，从斯克内克塔迪的控制塔50多英里之外，朗缪尔看到大片雪花倾泻在山坡上。——云播种时代开始了。

约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）和罗伯特·奥本海默（Robert Oppenheimer）站在ENIAC（电子数字积分计算机）前

约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）首次对天气控制的可能性产生兴趣是在1945年，当时他阅读了一份名为《天气提案纲要》的油印本，作者是RCA实验室的研究员弗拉基米尔·兹沃里金（Vladimir Zworykin）。在二战期间，冯·诺伊曼为曼哈顿计划提供咨询，频繁前往位于新墨西哥州洛斯阿拉莫斯的秘密实验室，并目睹了1945年7月的代号为“三位一体”的首次原子弹爆炸。他是“三位一体”原子弹试验和投放在长崎的“胖子”原子弹中所使用的内爆方法的主要支持者，并协助设计了使爆炸聚焦的关键透镜。

兹沃里金和范尼瓦·布什一样，新型计算机设备的信息收集和检索能力，加上现代电子通信系统，可以同时对大量数据进行分析。但兹沃里金并没有把重点放在人类知识的生产上，而是预计了其对气象学的影响。通过结合广泛分布的多个气象站的报告，可能可以构建一个在任何特定时刻准确模拟气候条件的模型。这种完全精确的机器不仅能够显示这些信息，还可以根据先前的模式预测接下来会发生什么。干预是下一个合乎逻辑的步骤：

"最终要实现的目标是在国际上组织各种手段，将天气现象作为全球现象来研究，并尽可能地引导世界天气，使灾难性扰动造成的损失降到最低，并在可能的情况下通过改善气候条件最大限度地造福世界。这样一个国际组织可以把全世界的利益结合在一个共同的问题上，把科学的能量转向和平的追求，从而为世界和平做出贡献。可以想象，最终对世界经济产生的深远有益影响可能会促进和平事业。”

1945 年 10 月，冯·诺伊曼写信给兹沃里金，说"我完全同意你的观点”。这一提案与冯·诺伊曼从曼哈顿计划的广泛研究项目中所学的完全一致，该计划依靠对物理过程的复杂模拟来预测现实世界的结果。他写道：“我们将预测所有稳定的进程，控制所有不稳定的进程。”

1947 年 1 月，在纽约举行的美国气象学会和航空科学研究所联席会议上，冯·诺依曼和兹沃里金同台发言。冯·诺依曼发表了题为《高速计算在气象学中的未来用途》的演讲，随后，兹沃里金发表了题为《讨论天气控制的可能性》的演讲。翌日，《纽约时报》以《有序的天气》为题报道了这次会议，并评论说："如果兹沃里金是对的，那么未来的天气制造者就是计算机的发明者。"

1947年那时，冯·诺伊曼自己就是卓越的计算机发明家。两年前，冯·诺依曼在普林斯顿创办了电子计算机项目，并得到了高等科学研究所和 RCA 的共同支持。该项目是在范内瓦-布什（Vannevar Bush）于 20 世纪 30 年代在麻省理工学院开发的模拟计算机——布什微分分析器，以及冯·诺依曼本人对第一台电子通用计算机——电子数值积分和计算机（ENIAC）——的贡献的基础上开展的。ENIAC于1946年2月15日在宾夕法尼亚大学正式投入使用，但它的起源却是军用的：它的设计目的是为美国陆军弹道研究实验室计算火炮发射表，在其运行的最初几年中，它的大部分时间都在预测第一代热核原子弹不断增加的当量。

与布什一样，冯·诺伊曼后来也对核战争和天气控制的可能性深感忧虑。他在 1955 年为《财富》杂志撰写的一篇题为《我们能否经受住科技的考验》的文章中写道："目前可怕的核战争可能会让位于其他更可怕的可能性。在全球气候控制成为可能之后，也许我们目前所做的一切都会显得简单。我们不应该自欺欺人：一旦这种可能性成为现实，就会被利用。"

格伦·贝克（背景）和贝蒂·斯奈德（前景）在弹道研究实验室328号楼里为ENIAC编程。（美国陆军照片）

1950 年 3 月 8日：乔治··普拉兹曼（George Platzman）与四位气象学家同事站在马里兰州阿伯丁试验场弹道研究实验室一间宽敞而拥挤的房间里。四面墙中的三面墙上挂着大约18000个真空管、70000个电阻器、10000个电容器和 6000个开关。这些设备被排列成42块面板，每块面板宽约两英尺，深约三英尺，叠起来有十英尺高。它的耗电量为140千瓦，散发着热量。

这就是1948年从费城搬到阿伯丁的 ENIAC，从那时起，它几乎一直在连续运行。要重新编程它，必须将数百个10极旋转开关重新设置为新的数字。操作员在成堆的设备间穿梭，设置这些开关的组，手动连接电缆，检查成千上万个手工焊接的接头。(多年后，阿伯丁大学的数学家哈里·里德（Harry Reed）回忆道，"奇怪的是，ENIAC 本身就是一台非常个人化的计算机"，"现在，说到个人计算机，我们都觉得是可以随身携带的。而 ENIAC 实际上是一台可以住在里面的计算机。”）约翰·冯·诺依曼的妻子克拉里·丹·冯·诺依曼（Klári Dán von Neumann）是其中的操作员，她编写了大部分气象代码，并检查其他人的工作。

在程序员的支持下，气象学家们在 ENIAC 上连续工作了近一周，每班工作八小时。他们的目标是首次实现 24 小时自动天气预报。计算的上限是美国大陆——一个被分成 15 x 18 个间隔的网格，和 ENIAC 本身的内部存储器容量。程序由 16 个连续的运算组成，每个运算都经过仔细的规划并打入卡片，然后生成新的输出卡片堆，这些卡片需要复制、整理和分类。

整个运行过程最终将耗时近5周——不过，正如冯·诺依曼后来指出的那样，实际计算时间约为24小时，而且，"人们有理由期待"，"理查德森的梦想，即以比天气更快的速度推进计算，可能很快就会实现。"

在这五周的时间里，共制作了 10万张 IBM 打孔卡，进行了一百万次乘除运算。最让普拉兹曼印象深刻的，也是他几十年后回忆起来最清晰的，是电子和机械部件之间奇妙的相互作用，以及与科学理论和技术过程的共鸣。虚拟化的新时代是一个混合的时代：它吸收了物理和数字，气候既是心理的也是气象的。彼此相互影响。

操作4：计算雅各布因子。要执行这一操作，ENIAC 必须依次从三张不同的卡片中读取数据，每张卡片都要高速通过读卡器，然后稍作停顿以计算结果。读卡器每次通过网格时都会发出咔嗒声。咔嗒咔嗒，暂停。咔嗒咔嗒，暂停。普拉兹曼在脑海中听到了三步吉格舞的节奏，并开始跳起舞来。

通用电气科学家文森特·谢弗（Vincent Schaefer）在同事欧文·朗缪尔（Irving Langmuir）和伯纳德·冯内古特（Bernard Vonnegut）的注视下，把一团云吹入冰柜中。（通用电气新闻局）

1949年，另一位大气科学家和物理化学家伯纳德·冯内古特（Bernard Vonnegut）与朗缪尔、布洛杰特和谢弗一起在通用电气研究院工作。谢弗展示了干冰在播种云层方面的功效后，冯内古特的任务是寻找更强大的替代品。

冰的结构是晶体状的六角形，即所谓的 "冰一h "。为了找到与干冰具有相同效果的物质，冯内古特在化学手册中寻找具有类似结构的物质。最有希望的是金属碘化物。他先把碘化铅放进谢弗的一个冷箱，然后放进银烟，最后是蒸发的碘化银。"哈利路亚！"他在笔记本上写道，后者"非常有效......冰盒里到处都是冰晶——数量惊人。"

谢弗的方法改变了云的热量预算，也就是说，它改变了云形成过程中传入和传出热量之间的平衡。而冯内古特的碘化银则改变了云中分子的形成晶体结构：相变。

《坦普尔大街街景》（1838年），路易斯·达盖尔。现存最早的人类照片。

AgX: A side note on silver iodide

附：关于碘化银的附带说明

银贯穿了整个故事。1942年，曼哈顿计划从美国国库中借入 14000 吨银，用于在橡树岭建造大型热核反应堆。为第一批原子弹（包括投在广岛和长崎的原子弹）生产浓缩铀，需要由绕线式电磁铁产生的强大磁场。战争期间，用于这些绕线的铜供不应求，而银的高导电性使其成为天然的替代品。银被从西点军校的金银库中提取出来，制成导线和母线，并在安全警卫的保护下运往橡树岭国家实验室，在那里，银被缠绕在巨大的、生产铀的热核反应堆上。战争结束后，当需要归还这些材料时，这些机器被拆卸下来，下面的地板被烧掉，以回收每一块贵金属。

不过，最令人感兴趣的还是银的转化用途。卤化银（碘化银就是卤化银的一种）——最初是通过光敏性来识别的，也就是说，当它们暴露在光线下时，其物质形态会发生变化。路易·达盖尔（Louis Daguerre）正是利用这种特性对卤化银进行了研究，并在 1835年左右制作出了他的第一张照片，他首先用碘烟对抛光银板进行感光处理，在银板上镀上一层薄薄的碘化银，然后将银板对着光线照射。"我抓住了光，"据说达盖尔曾这样感叹，"我阻止了它的飞行！"

（光明和生命的敌人，吸血鬼，为银所克，在银镜中不显，无法被银制摄像机捕捉，这并非偶然。事实上，银中毒，即所谓的 "银质沉着症"（Argyria），会使受害者的皮肤产生死亡般的苍白，因为感光元素会在皮肤下褪色）

当卤化银晶体受到光线照射时，光子会在晶体结构中产生自由携带的电子，从而在晶格中形成银离子。光照越强，就会有越多的银原子出现，聚集在曝光最强的区域，产生潜影--即完全形成的、不可见但存在于材料结构中的现实影像。显影会洗去未曝光的碘化银，留下暗银图像。

碘化银摄影在观察和认识世界方面带来了一场革命。影响银盐的光线与人眼看到的光线重叠，但并不相同。早期的照相底片在光谱的蓝光和紫光端比在红光端更敏感。一直以来，我们都有可能在感光板上捕捉到我们看不见的事物的痕迹。卤化银摄影通过其对超感光波长的灵敏度，以及通过长时间曝光探测令人难以置信的微弱物体（如遥远的恒星）的能力，改变了可探测宇宙的一致性。

通过使用碘化银进行天气控制，实现了图像制作改变我们对世界的理解，进而改变我们对世界的控制的承诺。从环境和我们自身在环境中的表象，及其所有潜在的理解和控制的可能性，到对环境的直接操控，进而到我们自身。

另一个附带说明：当云层播种时，会下银雨。

伯纳德（左）和库尔特·冯内古特在家中，约 1940 年

伯纳德·冯内古特有个弟弟，叫做库尔特。1949年，库尔特·冯内古特在通用电气研究公司担任宣传员，密切关注哥哥的研究。他的第一部小说《钢琴手》（Player Piano）于 1952年出版，描写了一个未来社会，在人工智能超级计算机 EPICAC 的操纵下，机械化消除了对人类劳动力的需求。他的第四部作品《猫的摇篮》（Cat's Cradle）是在他离开通用电气公司后于1963年出版的，详细描述了曼哈顿计划发明的一种名为"冰美人"的材料，一粒这种材料就能让水瞬间结冰。他从欧文·郎缪尔（Irving Langmuir）那里获得了这种物质的灵感，后者曾在1932年访问通用电气公司时试图说服威尔斯写一部关于在室温下固态水的小说。显然，威尔斯没有接住他这份激励。

多年后，当被问及为何开始写科幻小说时，库尔特·冯内古特回答道："通用电气公司就是科幻小说。"

1969年出版的《五号屠场》可能是冯内古特最著名的小说，在这本书中，冯内古特讲述了他与《扎布里斯基角》的制片人哈里森·斯塔尔的一段对话。当哈里森·斯塔尔发现冯内古特正在写一本反战的书时，说"你为什么不写一本反冰川的书呢？"

“当然，他的意思是战争将会永远存在，就像冰川一样难以阻止。我也相信这一点。”

《定制天气》，《科利尔杂志》，1954年

1949 年 6 月 14 日：乔治·肯尼（George Kenney）将军在麻省理工学院的校友会上发表讲话，支持该校增加科研经费投入的呼吁。他所倡导的研究主要是军事性质的，其手段也是技术性的。“更坚硬、更耐热的金属"，"更高的射速"和 "以及更高的炮口初速"，"更小、更轻、射程更远、清晰度更好"的雷达，用于在更短的距离上起降飞机"的装置，"更好的喷气发动机和火箭燃料"，以及制导导弹的 "无线电控制"。

肯尼还提出，声音可能被用作一种新武器，他说："可以想象，一架装有超级狗哨的飞机可以在城市上空飞行一段时间，扰乱所有人的神经系统。光波也提供了类似的领域。在红外线之下和紫外线之上，可能存在着像原子弹一样具有毁灭性的武器。"

不过，肯尼最热衷的还是天气变化的可能性。他宣称，如果能让雨水"不落在常年下雨的地方"，那么可以想象，"谁能首先学会精确绘制气团路径，并学会控制降水的时间和地点，谁就能主宰世界。"

他认为，"如果人类足够努力，甚至有一天会把地球变成一片灰烬"，这并非没有可能。

安装在 WC-130A 大力神飞机侧面的云播种装置 

1947年10月13日，通用电气研究公司与美国陆军信号部队、海军研究办公室和美国空军合作，首次将云层播种工具化：卷云计划（Project Cirrus），该项目旨在改造飓风。飓风 "国王 "是大西洋季节的第八次飓风，当时距离东海岸400英里，在佛罗里达州南部造成严重破坏后，正驶向大海。在通用电气公司的团队向风暴中心倾倒了180磅干冰后不久，飓风突然转向向西，撞上了佐治亚州海岸，造成了重大损失。

继卷云计划之后，风暴之怒计划（Project Stormfury）也接踵而至。风暴之怒计划这是一个大规模的、持续数十年的尝试，旨在改造大西洋的飓风（菲德尔·卡斯特罗曾认为这是一个将反革命飓风引向古巴的军事项目）。由于热带飓风中几乎不含典型风暴云中的过冷水，而过冷水又会受到云种子的影响，因此该计划以失败告终。但它确实激发了军事规划者重新考虑利用降雨来实现攻击的可能性。

第54气象侦察中队的口号是 "做泥巴，不打仗"，从1967年3月到1972年7月一直在泰国乌隆空军基地执行任务。他们的目标最初是老挝腹地，后来逐渐扩大到越南北部、南部和柬埔寨东北部。他们的货物是碘化银罐，成排固定在飞机机身上，在目标区域上空点燃。在雨季期间，三架C-130大力神飞机在两架 F-4C 幽灵截击机的伴随下每天出动两架次，并声称季风平均延长了30到45天，淹没了通信线路，损耗了导弹电池，并将胡志明小道变成了被冲毁的泥石流。

“大力水手行动"被列为绝密，但在"五角大楼文件"中被披露，西摩·赫希（Seymour Hersch）在1972年7月《纽约时报》的一篇文章中对此进行了追踪报道，文章指出军方和中央情报局内部对使用天气作为武器存在意见分歧。"哪个更糟"，文章引述了一位官员问道，"扔炸弹还是下雨？"两天后，行动停止。

德文郡林茅斯，1952 

1952 年 8 月 16 日：在贝德福德郡克兰菲尔德机场的餐厅里，一群英国皇家空军士兵正在为一次巨大成功干杯。当天早些时候，他们在该郡上空执行了一系列飞行任务。当天天气晴朗，但到处都是漂浮的积云。飞行员之一艾伦·耶茨（Alan Yates）飞上云层，在云层中撒上碘化银。他一边向下盘旋，一边读取数据，看到下面的乡村一片泥泞。

该计划的正式名称为"积云行动"（Operation Cumulus），已经开展了两周，并取得了令人惊叹的成果。贝德福德郡经历了几十年来最猛烈的八月降雨，阵雨遍布英格兰南部。

就在他们喝酒的时候，基地的电话铃响了。当消息传遍整个房间时，全连一片死寂。英格兰西南部上空刮起了热带风暴。二十四小时内，埃克斯穆尔已经饱和的土壤上降下了九英寸的雨水，九千万吨的洪水顺着东林河狭窄的河谷席卷而来。河水决堤，冲走了林茅斯村的桥梁和建筑。34人死亡，其中许多人被汹涌的河水冲入大海。

积云行动立即被叫停，其存在的证据被掩盖了五十年。

《战争游戏》，1983 年 

理查德森和冯·诺依曼的梦想——"以比天气更快的速度推进计算"——于1951年4月在麻省理工学院实现，当时第一台能够实时输出的数字计算机 "旋风一号"投入使用。“旋风”项目最初的目的是为空军建造一个通用的飞行模拟器：随着项目的进展，实时数据收集和处理问题吸引了从早期计算机网络到气象学等各方面的相关人员。

旋风一号的核心功能之一是模拟空气动力和大气波动，相当于一个天气预报系统。该系统不仅是实时的，而且必须是网络化的：与从雷达系统到气象站等一系列传感器和办公室相连接，并由它们提供数据。

旋风的设计深受 ENIAC 的影响；反过来，它又为 SAGE奠定了基础——SAGE是一个庞大的计算机系统，从 20世纪50年代到80年代一直负责管理北美防空系统，从《奇爱博士》到《战争游戏》，冷战时期计算机系统的庞大、偏执的美学风格是对它最好的纪念。

乔治·戴森（George Dyson）在《图灵大教堂：数字宇宙的起源》一书的结尾写道："近似与模拟之间存在着微妙的界限，而建立模型则是更好的控制。为了避免击落商用客机，20世纪50年代麻省理工学院"旋风计划"（Project Whirlwind）开发的 SAGE（半自动地面环境）防空系统对所有客运航班进行了跟踪，并建立了一个实时模型，最终形成了SABRE（半自动商业相关环境）机票预订系统，该系统至今仍控制着大部分客运量。谷歌试图衡量人们所想的事物，并成为人们在想的事物。脸书试图绘制社交图谱，并成为社交图谱。为模拟金融市场波动而开发的算法控制了这些市场，将人类交易员甩在了身后。"《绿野仙踪》中的桃乐茜说：‘托托，我感觉我们已经不在堪萨斯了。’”

蒂罗斯-1号，1960年（美国国家航空航天局）

1954年，美国气象局局长哈里·韦克斯勒（Harry Wexler）收到了一位科幻小说作家的来信。韦克斯勒是气象界的知名人物，他是历史上第一位故意飞入飓风眼收集数据的科学家。这位作家就是英国发明家、未来学家和小说家阿瑟·C·克拉克（Arthur C. Clarke）。

1945 年，克拉克在英国《无线世界》杂志上以《地外中继站——火箭站能否实现全球无线电覆盖？》为题发表了他第一篇关于未来的长篇文章，但他当时已经对天气控制的电磁学影响非常清楚。克拉克在战争期间曾从事地面控制进场雷达的研究，这项关键技术使返航的轰炸机飞行员，以及后来数以百万计的民航飞行员和乘客，能够在恶劣天气中找到安全的避风港。他还参加了几次FIDO试验，当时英国皇家空军在长长的战壕中燃烧燃料来驱散雾气，场面十分壮观：这可能是战争期间最昂贵但绝对是最成功的一次天气改造。

克拉克在1954年写给韦克斯勒的信中提出了一项新建议：利用人造卫星观测天气。自二十世纪二十年代以来，人们就认识到无线电信号可以从地球静止轨道上的中继器弹回，无人计算的发展将这种可能性变为现实。我们不再需要有人驻守的空间站，自动化可以满足要求。早在"阿波罗"计划提出人类探索宇宙的要求之前，机器人在太空中的作用——以及随后在其他生活领域中的作用——就已经得到了认可。

由于这次通信，韦克斯勒大力推动了TIROS的开发，这是第一颗能够遥感地球的卫星，即从太空俯瞰地球。1960 年发射的 TIROS-1 号卫星是第一颗向地面播放近实时图像的卫星（据我们所知），它绘制了热带风暴、冷锋和低气压在地球表面的发展过程，为暴风雨命名，并向其路径上的居民发出警告和提供机会。

TIROS是地球观测卫星浪潮中的第一颗，它从根本上改变了我们感知我们所居住的地球的方式。从看似冷静的轨道制高点观察地球的能力从根本上重构了人类的感官：就像连接我们的技术网络一样，它为我们提供了一种超感官的自我认知，一种介于上帝视角和心灵感应之间的超能力。我们看到的世界，不是人与环境或人与机器的对立统一，而是一个整体，一个纠缠在一起的网络，在这个网络中，我们建造的东西成为评估和推进我们自身能动性的启示性工具——我们、我们的环境和我们的机器。

1962 年，韦克斯勒担任了 "高水计划"的顾问。"高水计划"是美国国家航空航天局（NASA）新型土星火箭的两次试飞，火箭在高层大气中被故意摧毁，向距离地球表面 100 英里的电离层释放了近 100 吨水。这样做的目的是模拟在发射失败的情况下释放潜在危险的推进剂。结果，冰云的直径扩大到几英里，中断了地面的无线电通信。

同年，他发表了一系列题为《论气候控制的可能性》的演讲，其中他指出，天气控制正成为值得尊敬的话题。约翰-肯尼迪 1961 年在联合国的演讲中建议 "所有国家在天气预测和最终天气控制方面开展合作"；尼基塔-赫鲁晓夫在 1961 年向最高苏维埃提交的报告中也提出了同样的建议。

在详细介绍几种拟议的天气改造方案之前，韦克斯勒发出了严厉的警告。他列举了工业二氧化碳排放量增加以及在火箭燃料中使用氯和溴等间接控制天气的例子。这种修补可能会导致 "在短期或长期内对大气环流模式产生相当大的影响，甚至接近于气候变化。请不要搞错，"他说，"我们现在是在控制天气。"

ARPANET, 1977 年 7 月

1969 年 10 月 29 日，晚上 10:30：加州大学洛杉矶分校的研究生查理·克莱恩（Charley Kline）坐在该校计算机实验室的电传终端前。他输入 "L"，然后是 "O"。然后系统崩溃。他又花了一个小时才使得这台房间大小的 Sigma 7 主机接受完整的命令："登录"。但是，当它接受完整命令时，它就触发了与三百五十英里外加利福尼亚海岸边斯坦福研究所另一台计算机的连接。这就是ARPANET的诞生，它启发并最终成为互联网：网络中的网络。

“互联网"（internet）一词来源于文特·瑟夫（Vint Cerf）于1974年发表的一篇论文，该论文定义了一种将计算机网络连接在一起的通用协议。“云"一词是指通过互联网访问远程计算资源（包括处理和数据存储），源自早期网络工程师的图表。在绘制计算机及其关系图时，围绕着服务器群的环形线代表着不适合详述或研究的巨大能量的遥远聚集。

查利·克莱恩的连接是 ENIAC 和类似机器开始向地球另一端延伸、相互连接、与卫星和传感器连接的时刻。也正是在这一时刻，我们所谓的 "计算思维"变得不仅仅是哲学上的，它还成为了建筑和基础设施层面的东西。

自启蒙运动以来，我们一直相信，仅仅通过收集经验和客观数据，我们就能理解这个世界。感性认识产生力量：世界的秩序决定了我们如何理解和利用世界。我们在气象学的历史中看到的正是这种从理解到代理的发展过程：从天气预报到天气控制的发展过程。

云计算是向世界全方位部署计算思维，而互联网使这些云成为一个单一、庞大的地球天气系统。

安装在飞机上的云播种照明弹 

正如计算思维的认知效应伴随着数字技术从军事和技术机构向更广泛的社会传播一样，随着时间的推移，云层播种和天气改造技术也服务于其他政治用途。

几十年来，苏联利用播云来保证阅兵式和国家节日的良好天气。斯大林于 1941 年成立了中央航空观测站，过去和现在都由该机构负责天气控制。中央气象台的工作包括雷达开发、天气预报、卫星设计以及防雹、散雾和造雨。

1986年4月，由 CAO 设计的飞机在白俄罗斯农村地区戈梅利上空反复飞行。九十年代，研究切尔诺贝利核泄漏的英国科学家艾伦·弗劳尔斯（Alan Flowers）在距离核反应堆约 100 英里的地区发现了不寻常的辐射模式。当地居民当时对这场灾难一无所知，他们在接受采访时回忆说，大约在那个时候，该地区上空出现了许多拖着彩色烟雾的小型飞机，这些飞机出现后又下起了黑色的大雨。

苏联当局在两天内都没有公开承认切尔诺贝利事故的发生，他们一直在监测天气状况，这些天气状况将严重的放射性云团从乌克兰向东北方向送往俄罗斯人口稠密的城市，包括莫斯科。他们决定迫使天气变化，派遣装备有碘化银的空军飞行员进入云层。在苏联的保密条件下，戈梅利的居民并没有收到关于云层播种的警告，也没有采取任何缓解策略，如分发碘化钾片预防辐射病。地面上的人受到的辐射比正常值高出 20~30倍，导致许多人，尤其是儿童，患上白血病和甲状腺癌，但却有可能使数百万人免于在其他地方受到辐射。

随后，弗劳尔斯于 2004 年因公开讨论这一行动而被白俄罗斯驱逐出境，而就在几年前，俄罗斯飞行员也曾公开谈论过这一行动。在中央航空观测站的网站上，有一行注释："在切尔诺贝利事故后，曾使用抑制云层发展的方法来减少降雨量"。没有人能够真正改变天气，但我们可以决定天气的降雨量。

中国从卡车后部发射用于播种云的火箭

2001 年 2 月 21 日：国际奥委会评估委员会的14名成员抵达北京，开始对 2008 年奥运会候选城市进行一系列实地考察中的第一次考察。尽管国际媒体对中国的人权记录及其是否适合举办奥运会表示担忧，但国际奥委会的主要担忧之一是北京的高污染问题。针对这些问题，中国政府计划在奥运场馆和运动员村周围建造3000英亩的森林公园，关闭或搬迁城市边缘的污染工厂，将汽油公交车和出租车改用燃烧更清洁的天然气。不过，他们还掌握着另一种工具。

在国际奥委会来访前夕，北京气象局开始运作，在附近地区播撒云种，在国际奥委会来访的前几天在北京上空制造强降雨。结果令人大吃一惊：雾霾散去，街道干净整洁，波光粼粼，五个月后，北京当选为2008奥林匹克运动会年主办城市。

中国的气象改造计划被认为是世界上最大的，雇用了40000多人，拥有7000门大炮和4687个火箭发射器。在华中地区，农田受到冰雹和干旱的双重威胁，移动式气象改变装置由安装在皮卡车车床和四轮驱动汽车车顶上的火箭发射器阵列组成。这些装置的操作成本比从飞机上进行大范围撒布要低，而且多次避免了灾难的发生。与苏联一样，中国政府也为重要的国家活动（如每年的国庆阅兵）部署天气变化技术。这种技术现在已经非常成熟，天气 "预报 "已经成为一种形式--《卫报》在 2007 年从北京报道了这一情况："天气预报员说午夜前后会下雨，结果，第一滴雨几乎是准时下了起来。哈里-韦克斯勒的天气控制愿景确实实现了。

天气调节办公室为奥运会本身再次发动攻势：正如许多评论员所指出的那样，开幕式前进行了炮击，向天空发射了1110枚碘化银火箭弹，以驱散威胁的天气锋面。火箭弹从城市周围的21个地点发射，历时4个小时，大雨才被挡住。尽管人权和环境污染问题一直存在，但人们普遍认为奥运会极大地提升了中国的国际形象和增强了国内政治控制。

Not a Conclusion: Cloud Thinking

并非结论：云思

生活在当今世界，就是生活在云层之下和云层之中。气候的地球尺度最终被我们环绕全球的信息系统的地球尺度所复制。实际上，这两个系统都已经失控。

就天气而言，人为的气候变化现在已不可逆转，而且正在推动地球物理过程和社会内部发生日益剧烈的变化。气候引发的战争和大规模迁徙已经成为现实，大气湍流加剧等更直接的影响也是如此。

然而，尽管科学家们发出了最可怕的警告和绝望的敦促，我们似乎仍无法应对这场危机。全球天气公司是一家利用先进的数据处理技术来改善天气预测的公司，该公司的创始人在《纽约时报》上撰文，预测"一个新的黑暗时代"将到来，在这个时代里，气候变化带来的指数级破坏将大大降低我们预测未来的能力。我们将缺乏应对突发混乱状况的工具和认识，我们所处的时代将被认为是我们对我们所生活的地球的 "知识高峰"。为此，作者建议在天气监测和预测方面进行大规模的技术投资：更多的数据、更多的处理、更多关于世界的计算知识。

与此同时，计算知识本身的实证研究也在失败。几十年来，药理学界一直致力于将漫长的药物发现过程自动化和数据化，但结果却急剧下降，从而引发了一种新的计算效应概念。埃鲁姆定律颠覆了处理能力随时间呈指数增长的摩尔定律，承认纯粹的计算应用所带来的进步越来越缓慢，效果也越来越差。在监控机构与透明度活动家之间的争斗中，争夺对原始数据的控制权（这些数据本应产生关于世界的可操作知识）的结果不是提高了安全性，而是造成了大规模压迫和妄想症。与之相伴的保密和揭露的腐蚀性文化加倍强化了计算知识，使人们认为纯粹的信息足以计算出世界的状态，从而在其中采取有意义的行动。

在哲学层面上，我们现在可以通过互联网获得大量信息和多元世界观，但这并没有产生一个连贯一致的现实，而是一个被原教旨主义者坚持的简单化叙事、阴谋论和后事实政治所撕裂的现实。我们似乎无法在日益无处不在的信息技术为我们揭示的不断变化的灰色地带中生存，而只能采取绝望的修改策略，用图像和观点从空中对其进行轰炸，以分散和澄清它。这样做是行不通的。

大气中弥漫着深深的不安感。"正如艺术家罗尼·霍恩（Roni Horn）所观察到的那样，"天气是我们这个时代的关键悖论。好天气往往也是坏天气。好天气发生在眼前和个人身上，而坏天气则发生在整个系统中"。危机是新常态。

然而，"云"仍然是世界的一种模式，只是与我们所理解的模式不同而已。危机的明显增长在某种程度上是我们新的技术能力增强的结果，这种能力使我们能够超越自身文化感官的中介棱镜，感知世界的真实面貌。我们一直在自说自话的故事并不成立。这些故事都是虚弱的。云揭示的不是世界核心的深层真相，而是其根本的不连贯，其巨大而无所不在的不可知性。

我们必须用云思维来取代计算思维：对世界进行解释，重新认识不可知性和不可知性的能动性。本体论是一条死胡同。云，即我们的世界，是多云的：它仍然是弥散的，永远是弥散的；它拒绝一致性。从我们的全球文明和文化历史中产生了一种不可知的技术；我们这个世纪的任务就是适应它所揭示的不连贯。

This essay was written to accompany Cloud Index, a digital commission for the Serpentine Galleries, London. The Cloud Index is a tool for actionable weather forecasts. Find out more at cloudindx.com.

这篇文章是为伦敦蛇形画廊（Serpentine Galleries）的数字委托作品《云指数》（Cloud Index）而写。云指数是一种可操作的天气预报工具。欲了解更多信息，请访问 cloudindx.com。

【原文链接：https://medium.com/@jamesbridle/cloud-thinking-d92c5cd4b439#.2pu4um3vd】