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“扰动平流层”给地球降温并不靠谱

2018-12-05 09:43来源:科技日报

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  哈佛大学研究团队曾提出用二氧化硫、氧化铝和其他化学物质喷洒到天空平流层中的同温层,希望通过平流层控制扰动实验确定该技术是否可以安全的模拟火山爆发的大气降温效应。

  实验采用悬挂在气球上的同温层运输装置(StratoCruiser)在平流层中喷洒化学物质颗粒气溶胶。

  图片来自网络

  据英国《泰晤士报》近日报道,美国哈佛大学和耶鲁大学的科学家计划明年上半年进行一个名为“平流层控制扰动实验”的项目,届时,他们将向美国西南部上空发射一个可操纵的气球,通过气球释放1公斤碳酸钙的小团烟雾,然后测量这些烟雾如何分散光线和改变平流层的化学状态。

  研究团队希望证明,向距地球表面12英里(约合19.3公里)处喷洒微小颗粒——“平流层气溶胶注入”(SAI)可将太阳的一部分光线反射回太空,从而遏制全球变暖。但此想法遭到不少科学家的反对,认为这可能给全球气候带来巨大影响,而且还有很多意想不到的副作用需要考虑。

  调暗太阳光或给地球降温

  据美国太空网近日报道,该研究团队在《环境研究快报》上发表论文称,SAI(也被称为“将太阳光调暗”)项目的基本设想是:向大气中喷洒化学物质,将太阳的热量反射回太空。

  研究人员指出,这一做法与大型火山爆发产生的全球降温效应有异曲同工之处。1991年菲律宾皮纳图博火山爆发,向平流层排放了2000万吨二氧化硫,使地球在18个月内降温0.5℃。

  该团队准备在近20千米的高空中将大量二氧化硫颗粒喷洒到地球的平流层。他们称使用这种方法,每年可将温室效应减少一半。

  他们也指出,在未来15年内成功研发出此项技术的成本约合35亿美元,其中大部分资金将用于建造能将大罐气溶胶喷射到平流层的飞机——其巡航高度约是波音747的两倍;此外每年的运营成本约为22.5亿美元。

  有研究人员对此想法表示赞同。美国加州大学圣地亚哥分校的气候变化和应对政策专家凯特·里克教授说:“(论文)在我看来似乎合情合理。我认为这绝对是一项有益的贡献,因为它证实了一个观点:要想获得相同的全球温度效应,平流层工程将比减排便宜得多。”

  论文合著者、耶鲁大学讲师威克·史密斯说,该项目的大部分成本来自于将二氧化硫排放到足够高的地方并使其停留在那里,“如果你把它放到平流层,它会在高处停留一年或18个月。”

  并不会扭转气候变暖趋势

  尽管如此,研究人员解释说,给地球降温与扭转气候变化趋势并非同一回事。给大气降温不会逆转气候变化,温室气体仍然存在,整个地球也将继续变暖,但变暖速度会显著减缓。

  碳排放不仅是在地球周围形成一个化学温室,它们还使海洋变得更酸,并改变空气和水的全球运动。排放物已将热量散入大气中,即便人类将二氧化硫打入平流层,它们也不会消失。

  而且,史密斯说:“或许我们可以降低全球的表面温度,但这并不意味着每个地方的气候都会回到过往。有些地方会变得更暖,有些地方会变得更冷。有些地方会更干燥,有些地方会更潮湿。”

  此外,他说,气候变化的临界点是二氧化硫无法解决的问题。

  史密斯说:“如果格陵兰岛上所有的冰融化并流入大海,这会让海平面大幅提升,淹没全世界的海岸线。然后,即便我们重新通过工程方法给地球降温,冰块也不会从海上爬回到陆地上。格陵兰岛上的冰是数百万年降雪的结果。”

  部分学者和环保组织反对

  尽管这些操纵气候的提议(统称为地球工程)“看上去很美”,但遭到了不少学者和环保人士的反对。报道称,有人担心喷洒颗粒会破坏臭氧层,扰乱降雨模式,在一些地区造成干旱和饥荒。

  英国帝国理工学院大气物理学教授乔安娜·黑格说,这项技术虽然可能会推迟全球变暖,但也可能改变气候模式,尤其是热带地区的气候模式,给一些国家带来灾难性后果。她还说:“即便这项技术奏效了,全球变暖的推迟也只能是暂时的,除非地球工程方面的修复永远持续下去。”

  美国芝加哥大学地球物理科学系的戴维·阿彻对英国《每日邮报》表示,这种工程的问题在于它只是一个暂时的创可贴,短期内解决这个问题,但它并没有解决温室气体浓度不断上升的问题,温室气体是导致全球变暖的主要原因。

  此外,瑞士洛桑联邦理工学院气候变化经济学专家菲利普·塔尔曼也对英国《每日邮报》表示:“该系统成本其实并不低,而且从长远来看风险更大。它可能严重危害农业,导致干旱或极端天气。”

  当然,史密斯自己也说,虽然喷洒的一个好处是,一旦它停止,效果会在18个月内消失,但他担忧会有无法预料的副作用。

  里克也指出,还有平流层化学方面的问题,比如硫如何与大气中的其他化学物质相互作用?这类计划会产生什么样的局部效应?对臭氧层会产生何种影响?个别地区、农业或当地水系统如何应对阳光的突然变化?公众将如何反应?这些都是我们需要认真思考的问题。(记者 刘 霞)

[责编:张佳兴]

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