人类能阻止全球气候变暖吗?欧美科学家提议:向大气层喷洒气溶胶

2021年,地球病得更厉害了!

世界各地迎来有史记录以来最高温度,千年一遇的暴雨肆虐西欧和中原大地,极端气候频繁出现已成常态,科学家将这些问题的锅扔给全球气候变暖。

根据英国气象局的报告,为了阻止气候持续恶化,全球需要在 2050 年之前将二氧化碳的净排放量减少到零。但是即使人类实现这个目标,地球也不会突然停止气温上升,因为二氧化碳减少对全球气温的影响需要时间才能看到,全球变暖的负面影响将持续数十年。

而在这之前,人类能做些什么,来更快地阻止地球气候变暖?

SCOPEx:平流层控制扰动实验

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哈佛大学的一个研究团队认为,可以通过调整地球高层大气的成分,暂时降低全球气温。他们希望今年夏天进行平流层控制扰动实验 (SCoPEx) ,测试一些实施技术以及理论的可行性,但是由于疫情暂时被搁置。

众所周知,地球表面的热量来源于太阳。白天时,来自太阳的红外线大约有30% 被大气层反射回太空,其余的70%落到地球表面,被地球吸收。到了晚上,地面将吸收的红外线辐射回太空,形成大气逆辐射。

在工业革命之前,这种状态保持微妙的平衡,传入的热量刚好被空间损失的热量抵消,确保全球平均温度保持不变。而到了现代,二氧化碳排放会吸收一些本应辐射回太空的热量,将其困在大气中,从而破坏了这种平衡。大气中的二氧化碳越多,温度上升得越多。从长远来看,人类必须减少大气中二氧化碳的含量,以防止气候变化的最坏影响。

但其他过程也可以导致全球气温短期下降。例如,火山喷发将尘埃送到大气层的平流层,形成一个保护罩,阻止部分太阳热量到达地球表面。1991 年,菲律宾皮纳图博火山的喷发导致北半球的平均气温在接下来的 15 个月内下降了约半摄氏度。

因此,SCoPEx 团队希望通过将化学成分注入高层大气,改变大气成分以降低温度。具体实施办法是利用高空飞机或氦气球在 20 公里或更高的高度,将成批的气溶胶微观粒子散布到平流层,气溶胶将保持悬浮在空气中。气溶胶粒子太小而不能像地面上的云一样可见,但又不透明,足以将一小部分太阳能量反射回太空。

在实验模拟中,这个方法似乎是一个可行的方案,一支高空飞机队伍可以喷洒足够多的气溶胶,以抵消当前的全球变暖现状。但是气溶胶必须每隔几年补充一次,而且这种方法只能解决气候变化变暖,而不能解决根本原因——温室效应,充其量也是一种权宜之计。

到目前为止,这个计划一直处于理论性阶段,只有数量有限的火山爆发的真实数据支撑,但是火山喷出的尘埃颗粒主要为硫基化合物,这些化合物不仅能使大气降温,但也会破坏大气臭氧层。

因此,研究团队希望采用危害较小的气雾剂——碳酸盐颗粒,产生不损害臭氧层所需的冷却效果。为了验证理论,研究团队希望在严格控制的条件下进行真实世界的测量,从而更好地校准计算机模型。

SCOPEx:平流层控制扰动实验

他们计划明年在瑞典基律纳附近发射一个与标准气象气球类似的大型无人氦气球,让它升入 距离地面20 公里的高空,测试机动系统并检查所有科学仪器和通信功能是否正常。如果试运行成功,第二次飞行将在相同高度控制释放 1 至 2 公斤的碳酸钙。在释放过程中,气球将沿直线稳定移动,气溶胶颗粒会形成约 1 公里宽的条带。随后气球穿过气溶胶条带,观察气溶胶粒子如何随时间分散以及它们反射阳光的程度。

如果试验成功,就可以释放大规模的气溶胶,每年向平流层注入约 150 万吨碳酸钙气溶胶,降低太阳辐射。

然而,这项实验极具争议。人类将温室气体排放到大气中造成气候变暖,那么人类如何确定将气溶胶撒入大气会使情况变好呢?

尽管计算机建模表明气溶胶是安全的,但仍有可能产生不可预见的副作用。例如,扰乱气候模式,减少作物接收的阳光量而导致作物减产,甚至破坏臭氧层。正是由于这些担忧,研究团队推迟了氦气球的升空的时间,并且游说其他科学家同意这项计划。

该计划的研究人员也表示:喷洒气溶胶也只是权宜之计,它并不能减少温室气体的排放。这就像止痛药,进行手术需要服用止痛药,但并不意味着人不再需要手术。

100万年前的间冰期

人类试图控制整个地球的气候是一个非常可怕的想法,在地球几十亿年的演化过程中,地球气候一直处于冰与火之间交替。如果从地球的演化来说,难以置信的是现在的地球正处于冰期,在第四纪气候温暖的时候,海水淹没了整个华北平原。

气候的波动可能只是地球打了一个哈欠,但是对于人类来说,却是灭顶之灾,在天灾面前,人类的力量太渺小,未来将如何发展,我们拭目以待!

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