我们可以向空气中喷洒廉价的化学物质来减缓气候变化。

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我们可以向空气中喷洒廉价的化学物质来减缓气候变化。

地球越来越热。人类没有做足够的事情来阻止它。因此,科学家们正越来越多地考虑对大气进行戏剧性的干预,以使地球降温。新的研究表明,大气降温项目不仅可行,而且成本足够低,一个决心坚定的国家就能完成。这种降温不会逆转气候变化。温室气体仍然存在。地球整体将继续变暖,但这种变暖将显著地、可测量地减缓。

这是11月23日发表在《环境研究快报》(Environmental Research Letters)杂志上的一篇论文的结论,作者是哈佛大学(Harvard)和耶鲁大学(Yale university)的两名研究人员。这是迄今为止对“平流层气溶胶喷射”(也被称为“太阳变暗”或“太阳工程”)的最深入和最新的研究。这是向大气中喷洒化学物质,将太阳的热量反射回太空,模仿大规模火山爆发的全球降温效应。

研究人员发现,人类可以使用这种方法,减少我们人类的年度对温室效应的贡献一半价格,州和大城市花所有的时间在高速公路、地铁和其他基础设施项目:总共约35亿美元在接下来的15年里开发技术。(这些资金中的大部分将用于建造能够将大量气溶胶喷入平流层的飞机,大约是波音747巡航高度的两倍。)研究人员发现,一旦这项技术准备就绪,该项目将在接下来的每年花费22.5亿美元左右(假设这项工作将持续15年)。

相比之下,马萨诸塞州交通部2017年的预算为18亿美元。德克萨斯州将花费近10亿美元来替换科珀斯克里斯蒂的一座桥梁。纽约市地铁维修预算通常高达数百亿美元。比利时每年在军事上花费大约40亿美元。换句话说,通过地球工程来减缓气候变化的成本非常低廉,一个意志坚定的小国或国家或许能够负担得起,更不用说像美国或中国这样的超级大国了。[全球变暖已经改变世界的8种方式]

这似乎有些疯狂,但读过这篇论文的外部研究人员表示,它的方法是合理的,结论也并不那么令人惊讶。

加州大学圣迭戈分校(University of California, San Diego)教授凯特·里克(Kate Ricke)研究气候变化和应对气候变化的政策,她说:“(这篇论文)对我来说似乎合情合理、有条不紊。”“我认为这绝对是一个有益的贡献,因为它证实了在同样的全球温度效应下,平流层工程将比减排成本低得多。”

卡内基科学研究所(Carnegie Institution for Science)资深科学家肯•卡尔代拉(Ken Caldeira)对此表示赞同。

他说:“人们可以预期,任何政府运作都会超支,但是总的来说,我没有理由对这些调查结果提出质疑。在我看来,它们似乎是合理的。”

这是否意味着这是个好主意?我们应该开始建造喷射机吗?

这里的科学在某种程度上是直截了当的:将二氧化硫(SO2)排入大气,它将把光反射回太空。SO2很便宜,而且有很多。该论文的作者之一、耶鲁大学讲师维克•史密斯(Wake Smith)表示,该项目的大部分成本将来自于将二氧化硫排放到足够高的水平,使其能够留在大气中。(酷地球?地球工程说起来容易做起来难。

“如果你在35000英尺(10700米)的高度部署材料,比如你的737飞机飞行的地方,几天后就会下雨,因为它只是受到重力的作用,”他告诉Live Science。“另一方面,如果你把它升到平流层,它会在空中停留一年或18个月。”

(顺便说一句,这也是chemtrail阴谋论如此不可信的原因之一,该理论错误地将chemtrail与政府修改天气的秘密计划联系起来。喷射到喷气式飞机飞行高度的任何东西都会在半周内消失。)

尽管如此,让SO2足够高并不是一个无法克服的挑战,这篇论文表明,这种方法确实可以让地球降温。

但研究人员解释说,让地球降温并不等同于逆转气候变化。

碳排放不仅仅是在地球上形成一个化学温室。它们还使海洋酸化,改变全球空气和水的流动。这些排放已经把热量烤进了这个系统,如果人类向平流层中排放一层二氧化硫,这个系统不会自行消失。[最疯狂的气候变化解决方案]

史密斯说:“也许我们可以整体上降低全球表面温度,相对于他们在一个非工程世界中的位置,但这并不意味着每个地方的气候都会回到过去的样子。”有些地方会更暖和。有些会更凉。有些会更干燥。有些地区会变得更加潮湿,甚至一个完全设计好的气候未来(这是不可能的)也会改变世界各地的情况,这对人们也没有好处。”

此外,他说,在气候变化中有一些临界点是用SO2绷带无法解决的。

“如果所有在格陵兰岛的冰原融化,滑入大海,”史密斯说,指的是一个场景,将大大提高海平面,洪水海岸线世界各地,”然后我们再冰冻星球,或酷地球工程,冰不会爬回来从海洋到陆地。格陵兰岛的冰是数百万年降雪的结果。”

因此,尽管他认为这类地球工程值得研究,但他表示,重要的是人们要明白,它不是一个解决方案。

他说:“我确实担心一些化石燃料公司会这么说,地球工程界将不得不想出办法,防止这种渗透或公众心目中的任何联想。”

不管你喜不喜欢,这就是我们的未来?

向高层大气中喷射气溶胶以缓解气候变化的想法受到了足够的重视,以至于在最近的2018年IPCC关于气候变化的报告中,这个概念被作为一种可能的缓解方法提出——尽管IPCC没有批准这种喷雾。现在,它看起来比其他的地球工程技术便宜,Ricke说,比如从大气中吸收二氧化碳的提议。(IPCC,或政府间气候变化专门委员会,是联合国成立的一个国际组织,旨在评估气候变化的科学、风险和影响。)

但研究人员一致认为,这并不意味着这样的方法会发生,或者应该发生。

“我不认为这是一个好主意,在这一点上,”Ricke说。“我认为我们对如何做到这一点知道得还不够。我们还没有一个接近达成协议的系统关于我们应该做多少或者我们应该如何做出决定关于我们应该在哪里放置更多的气溶胶,等等。我认为我们离成功还差得很远。”

但这一切都可能改变,她说。

“有很多可怕的气候变化影响,比如格陵兰岛和南极洲的冰川融化,正盯着我们的脸,”她说。“因为(减排)和二氧化碳减排将需要一段时间,即使我们认真执行它们(我对此并不确信),我认为太阳能地球工程有潜力成为剩下的唯一选择之一。”

史密斯说,这一情况令人担忧的原因有很多,其中之一就是喷雾器几乎肯定会产生喷雾器无法预料的副作用。他补充说,尽管喷洒的一个好处是,一旦停止,它的效果将在18个月内消失。

卡尔代拉同意使用这种技术的可能性越来越大,但他说,由于涉及到政治动态,他怀疑这种情况是否会发生。他说,没有哪个政客愿意为他们投票决定二氧化硫排放后的一年里发生的恶劣天气事件承担责任。

他说:“想象一下,如果飓风桑迪(Hurricane Sandy)发生在我们开始把这种材料放在那里的那一年,情况会怎样?”他暗示,人们可能会把责任归咎于大气工程。

不过,他说,一个受气候变化严重影响的小国可能会在没有得到全球批准的情况下决定这样做。然而,该报告指出,这样的努力将不可能保密,其他较大的国家可能会决定停止该项目。正确地完成这项工作需要飞越世界中纬度地区,而这将无限期地持续下去。(掩盖温室气体的变暖效应并不能使它们消失,而且与硫酸盐不同,它们可以在大气中存在一千年。因此,太阳能工程必须继续下去,以抵消这些影响。)

“我不打算说(我认为我们是否会达到大气喷洒的地步),”史密斯说,“不是因为它太棘手,而是因为我真的不知道。”

他说,地球工程的其他技术可能会变得更便宜,或者各国可能永远也找不到时间来减缓气候变化。

瑞克说,目前最大的悬而未决的问题包括平流层化学——硫将如何与大气中的其他化学物质相互作用——以及这类计划的局部影响。例如,大气中大量的新二氧化硫会如何影响臭氧层?个别地区、农业或当地供水系统将如何应对阳光的突然变化?公众会作何反应?

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