Ken Caldeira
1991年6月,皮纳图博火山喷发菲律宾的火山爆发了,这是20世纪最大的一次火山爆发。火山喷发形成的火山灰和碎片柱向上延伸40公里(约25英里)。火山喷发向平流层喷射了大约2000万吨二氧化硫,在那里二氧化硫被氧化形成硫酸盐粉尘颗粒。平流层是一部分大气这比喷气式飞机的正常飞行高度要高
结果,大约2%的阳光穿过平流层,向上偏转并回到太空。这些尘埃颗粒大到足以将阳光从地球上散射出去,但又小到足以让地球的辐射热逃逸到太空中。尽管温室气体浓度持续增加,但地球在第二年冷却了大约半摄氏度(近1华氏度)。这就提出了一个明显的问题:我们是否可以同样地将灰尘放入平流层来抵消气候变化?raybet雷竞技最新2
地球被阳光加热,辐射热量逸入太空冷却。地球大气在构成阳光的波长上是相对透明的,但在构成逃逸辐射热能的波长上是不透明的。随着温室气体的积累,大气变得越来越不透明。肯·卡尔代拉是加州斯坦福卡内基科学研究所全球生态系的气候科学家。raybet雷竞技最新
辐射热。由于大量的辐射热被困在低层大气中,地球表面变暖
保持地球凉爽最明显的方法是减少大气中温室气体的浓度,这样热能就能更容易地逃逸到太空中。但另一种策略涉及减少地球吸收的阳光量。如果温室气体在大气中的积累就像关闭温室的窗户并将热量困在里面,那么“地球工程”方法则通过将温室部分置于阴凉处来保持地球的凉爽。他们试图通过阻止阳光被地球吸收来逆转变暖
许多建模和理论研究已经对这种气候工程方案进行了研究。raybet雷竞技最新共识似乎是,这些措施不会完全逆转温室气体增加对气候的影响,但在技术上,利用地球工程来减少气候变化的总量可能是可行的。raybet雷竞技最新然而,很明显,这些方案并不能逆转环境中增加的二氧化碳(CO2)的化学效应,如海洋酸化或CO施肥
土plants.5
人们提出了几种使阳光从地球上偏转的方法。最科幻的方案是在地球和太阳之间放置遮阳卫星。但为了弥补目前大气中温室气体的增长速度,政府需要每小时建造和放置超过一平方英里(约3平方公里)的卫星。大多数人可能会同意,将如此巨大的努力用于减少温室气体排放会更好
平流层中硫尘颗粒的位置似乎是最容易操纵地球气候的主要候选者。raybet雷竞技最新(人们还提出了许多其他方法,包括一些旨在提高白度的方法海洋上空的云与海盐颗粒在低层大气中喷射海水形成的。)微小的粒子有很大的表面积,所以大量的阳光可以被相对少量的灰尘散射。来自皮纳图博火山的全部硫磺,如果在平流层停留很长一段时间,就足以抵消大气中二氧化碳含量翻倍所造成的变暖(至少,就全球平均水平而言)。来自火山的短暂冷却皮火山喷发事实证明,由于海洋帮助地球保持温暖,尽管吸收的阳光减少了
来自皮纳图博火山的硫只在平流层中停留了一两年。要在平流层中长期保持一个防尘罩,就需要不断地注入灰尘。据认为,一小群飞机,或者用气球吊在空中的消防软管,就足以保持防尘罩的到位。费用尚不确定,但每年可能总计不到几十亿美元。所需的硫量将是目前发电厂排放的硫量的百分之几,因此将在一定程度上加剧酸袭问题
为什么政策制定者想要部署
1991年6月12日,皮纳图博火山爆发,从8英里外的克拉克空军基地看到的气候工程系统?raybet雷竞技最新主要原因是减少气候破坏和温室气体进一步破坏的风险。raybet雷竞技最新一些评论家否认人类造成温室变暖的现实,但认为开发气候工程系统作为一种保险政策是值得的——以防事件证明他们是错误的。raybet雷竞技最新另一些人接受人为引起的气候变化,但认为减少排放要么成本太raybet雷竞技最新高,要么太难实现,因此他们倾向于将气候工程作为替代方法。有些人担心气候危机可能会发生raybet雷竞技最新迫在眉睫或者已经展开,并且需要立即使用这些系统来减少对气候的负面影响,例如北极生态系统的损失,同时全世界都在努力减少温室气体排放。raybet雷竞技最新还有一些人认为,在减少温室气体排放的同raybet雷竞技最新时,需要气候工程作为一种应急响应系统,以防意外的气候紧急情况发生不发展气候工程也有很多原因,其中一些与气候科学有关,一些与社会制度有关。raybet雷竞技最新例如,这些计划不会完美地发挥作用,而且有一些意想不到的后果会被证明比它们旨在解决的问题对环境的破坏更大。人们关注的问题包括对臭氧层或降水和蒸发模式的可能影响。raybet雷竞技最新气候工程不会解决海洋酸化问题,尽管它也不会直接使其恶化
一些观察人士担心,仅仅是认为气候问题有一个工程解决方案,就会减少在减排上付出的努力。raybet雷竞技最新raybet雷竞技最新气候工程可能会让人们自满,产生更大的排放,最终造成更大的气候破坏。(另一方面,这样的计划也会促使人们加倍努力减少温室气体排放。)一开始它可能很有效,只有当温室气体浓度和抵消气候工程的努力都继续增长时,负面后果才会强烈地表现出来raybet雷竞技最新
raybet雷竞技最新气候工程将影响地球上的每个人,但目前还没有明确的方法来就是否应该尝试、如果应该尝试,如何尝试以及何时尝试达成国际共识。它可能会产生赢家和输家,因此有可能产生政治摩擦和法律责任。有关部署的冲突可能导致政治冲突和社会动荡。(另一方面,在减少气候破坏方面取得的任何成功都可能减少冲突和动荡。)raybet雷竞技最新
从物理科学和技术的角度来看,气候工程计划似乎有可能降低但不能消除温室气体排放对气候造成的破坏风险,但无法预料的影响和难以预测的政治和社会反应可能意raybet雷竞技最新味着风险的增加。因此,气候工程计划有可能让事情变得更好,但也有可能让事情变raybet雷竞技最新得更糟。
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