用尘埃在大气层中打造“遮阳伞”能否减轻气候变暖?

  • 日期:08-31
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1191-icmpfxa8978533.jpg这项耗资300万美元的试验,称为平流层控制干扰实验(SCoPEx),将使用高空科学气球(如图)将约2千克碳酸钙粉尘提升至新墨西哥州沙漠上方约19公里处。在大气中

新浪科技讯北京时间8月21日消息,这是一个听起来像科幻情节的节目,但它可能在十年内成为现实:每天,有超过800架巨型飞机将有数百万吨的碳酸钙粉末从地球表面升高到19公里的高度,然后撒到平流层周围的高度。

从理论上讲,空气中的尘埃会形成一个巨大的遮阳篷,将一些阳光和热量反射回太空,到达地面的太阳变得更少,从而保护地球免受气候变暖造成的破坏。这不是一个疯狂的发明家计划,而是由亿万富翁和微软创始人比尔盖茨资助的哈佛大学科学家赞助的项目。事实上,由于项目非常先进,最初的“云层”实验应该在几个月前开始。

d2bf-icmpfxa8979681.jpg一个问题是将尘埃(如图所示)散布到平流层会破坏臭氧层,从而保护我们免受有害的紫外线辐射。紫外线可以破坏人体DNA并导致癌症

这项耗资300万美元的试验,称为平流层控制干扰实验(SCoPEx),将使用高空科学气球将约2公斤碳酸钙粉尘提升到美国新墨西哥州沙漠上19公里大气层的大气中。这将在天空中形成800米长,直径约90米的管状区域。在接下来的24小时内,螺旋桨操作的气球将穿过人造云,气球上的传感器监测尘埃反射太阳光的能力及其对周围稀薄空气的影响。

然而,SCoPEx试验最终被搁置,因为担心它可能引发一系列灾难性的连锁反应,例如严重干旱或飓风形式的气候灾难,以及全球数百万人的死亡。哈佛研究团队负责人之一莉齐伯恩斯(Lizzie Burns)承认:“我们的想法非常糟糕.但气候变化同样可怕。”一组独立专家将评估所有可能的风险。

那么这个令人难以置信的计划是如何出现的?

8c72-icmpfxa8980609.jpg该计划的灵感来自于一场自然灾害。 1991年菲律宾皮纳图博火山爆发(如图)造成700多人死亡,20多万人无家可归

部分灵感来自自然灾害。 1991年,菲律宾的皮纳图博火山爆发,造成700多人死亡,20多万人无家可归。但它也为科学家们提供了一个监测平流层中巨大化学云的后果的机会。

皮纳图博火山在地球上排放了2000万吨二氧化硫,空气中形成的硫酸液滴已在全球漂浮了一年多。这些液滴可以像小镜子一样反射太阳光。结果,全球气温在一年半左右的时间里平均下降了0.5摄氏度。

4fb8-icmpfxa8981715.jpg理论上,空气中的尘埃会形成一个巨大的遮阳篷(如图所示,类似于日食),将部分阳光和热量反射回太空,使通过的光线变暗,从而保护地球免受恶化的伤害由于气候变暖

该活动促进了关于“修复”全球变暖的想法,并已成为至少100篇学术论文的主题。然而,为地球创造一个巨大的“遮阳伞”可能成本高昂,甚至比气候变化本身更具风险。

一个问题是将尘埃扩散到平流层会破坏臭氧层,保护我们免受有害的紫外线辐射,紫外线会破坏人体DNA并导致癌症。

气候学家还担心这种修补可能会无意中破坏调节我们天气的洋流周期。该计划本身可能引发全球爆发的极端天气事件,可能破坏农田,消灭许多物种,并助长这一流行病。

3d2c-icmpfxa8982557.jpg该项目由亿万富翁和微软创始人比尔盖茨(如图)

资助

件,但与此同时,这种环境可能会给整个非洲带来严重的干旱。

我们不可能在不影响其他地区的情况下改变世界某一地区的温度,因为世界各地的气候是相互关联的。此外,全球平均温度的任何变化都将改变全球热量分布的方式,有些地方的变暖高于其他地方。这反过来又会影响降雨量。在水循环期间需要加热来驱动水蒸发并形成云和雨滴。任何热量变化都会导致雨水模式发生变化。但具体是如何进行以及我们无法预测的地方。如果地球上有巨大的化学遮阳伞,世界的天气会有多长时间的反应。

7f19-icmpfxa8983603.jpg这个实验将在天空中形成一个长800米,直径约90米的管状区域。在接下来的24小时内,螺旋桨操作的气球将穿过人造云,气球上的传感器监测尘埃反射太阳光的能力及其对周围稀薄空气的影响。

联合国巴黎协议负责人兼卡内基气候地球工程治理倡议负责人Janos Pasztor警告说:“如果这项技术没有得到适当应用或缺乏监管,可能会导致不同的全球风险对气候变化的风险非常严重。”

这项技术甚至可能引发可怕的战争,因为“治疗”地球的气候可能导致国家之间的怀疑和武装冲突。另一个危险是该计划涉及的技术更便宜,每年可能不到100亿美元。这意味着一个国家可以利用这些技术来实现其目标 - 也许是作为战争手段或勒索武器。

尽管如此,哈佛科学家仍然认为他们可以安全地管理计划。例如,SCoPEx团队应用物理学教授David Keith最近报告说,如果低浓度的反射性粉尘在全球大气层中均匀分布,那么意外问题的风险应该大于人们担心的低得多。

3f90-icmpfxa8984706.jpg这项技术甚至可以引发可怕的战争。因为修复我们的气候会导致国家之间的怀疑和武装冲突。该图显示了降低全球温度的主要地球工程理论

基思教授还建议,世界上较富裕的国家应团结起来,建立一个汇集的全球保险基金,以弥补较贫穷国家审判造成的无意损害。批评者指出,平流层“阳伞”计划可能会鼓励那些认为没有必要做出减少温室气体排放的艰苦,不受欢迎和昂贵的工作的政治家和工业家。

剑桥大学人类地理学教授,前气候变化政府间委员会主席Mike Hulme表示,人类最终可能会严重依赖技术来弥补工业发展造成的气候问题。他把这个日益严重的问题称为“温度债务”,因为它就像累积信用卡债务一样,永远无法偿还。休姆教授还警告说,这是一场赌博,“最好不要在开始时积累这些债务。”

随之而来的是更大的问题。如何关闭这样一个全球冷却系统?如果突然这样做,将会发生什么不可预测的后果?这种“修复”地球气候的梦想似乎可能成为一场全球性的噩梦,让我们谨慎看待它。正如David Keith教授所说,“太阳辐射管理只是一种辅助手段,我们仍然需要减少排放。”(任天)

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