地球二氧化碳濃度破記錄?哈佛科學家:有辦法讓地球在短期內就「退燒」,但風險很大

薛定諤的貓 2021/07/27 檢舉 我要評論
 

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文/天空之城團隊

 

今年全球大氣二氧化碳濃度破了記錄,達到了工業化前水準的1.5倍,極端氣候在世界各地頻頻出現。如果不想變得更糟,人類必須在2050年前,把二氧化碳的淨排放量減少到0。

這其實是一個很難達到的目標。作為普通人,我們應該對極端氣候常態化的到來有心理準備。即使2050年全球做到了二氧化碳的零排放,地球的升溫也不會立刻停止。無論是氣候變暖還是變冷,都是一個長期的過程。

朱諾探測器拍攝的地球。照片拍攝於2013年,當時探測器正在利用地球引力加速前往木星。NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill

但是有沒有辦法在短期內讓地球涼下來呢?最近哈佛大學的一些科學家認為辦法是有的。他們正在從事一項所謂的「平流層受控攝動實驗」,試圖通過對大氣層上部的成分進行調節,來達到使地球快速降溫的目的。

地球大氣熱量的主要來源是太陽。地球日照面持續吸收來自太陽的紅外輻射,其中30%被反射回太空,其餘被吸收,並在夜間輻射回太空。工業化前,地球大氣吸收的熱量和返回太空的熱量處於一個精妙的平衡中,地球的平均氣溫因此得以維持在一個基本恒定的值。

但是現在人類排放了大量二氧化碳,打破了這種平衡。原來應該返回太空的一部分熱量在大氣層中被保留了下來。所以大氣二氧化碳濃度越高,氣溫也就越高。長期而言,人類必須減少二氧化碳的排放,才能避免氣候變化帶來的最嚴重惡果。

但是短期呢?我們是否有辦法找到止痛藥、麻醉劑?

事實上,某些方法確實可以在短期內讓地球的溫度就降下來。比如在自然界中,火山噴發產生的煙雲可以反射大量陽光,讓氣溫變涼。1991年菲律賓皮納圖博火山噴發,北半球的平均氣溫因此下降了至少0.5攝氏度。

受此啟發,哈佛科學家認為我們可以通過向大氣層上部投放某種顆粒物來降低大氣溫度。具體而言,是利用飛行器或氣球,在2萬米的高空平流層撒播氣溶膠。

氣溶膠能夠長期滯留在空中。它們非常小,我們從地面看不到;但是又有足夠的反射率,能夠把一部分陽光反射回太空。與此同時,只要選對了氣溶膠,它們也不會像火山煙雲那樣破壞臭氧層。

研究人員通過電腦類比,認為這種方法是可行的。雖然是治標不治本的權宜之計,但是如果人類能夠確實保證減少碳的排放,從根本上解決問題,這種方法就可以成為一種短期的補充,一種治療過程中的止痛劑。

目前研究人員希望能夠在有限的受控環境中進行實驗,以獲得更多的真實資料,來對模型進行優化。為達到這一目的,科研小組計畫向平流層釋放一系列受控飛行的探空氣球,試探性地投放成分為碳酸鈣的氣溶膠,以研究它們在平流層中的擴散方式以及對陽光的反射效率。

研究人員估計,現在距離實際應用為時尚早。大約還需要至少10年的時間。而進入到實施階段後,可能會有大約140萬噸的氣溶膠被投放到平流層,且需要定期或不定期的補充。

這顯然是個極具爭議性的方法。有人擔心氣溶膠不但不會讓地球涼下來,反而會讓溫室效應加劇。雖然類比結果顯示這不會發生,但是誰也不知道會不會有意外。另外一個擔憂是它會不會改變氣候模式,以及導致農作物的減產。

也有科學家對這種試圖對氣候進行「全面控制」的做法表示震驚,認為這代表了人類的自大。這背後隱藏著許多未知因素、不確定性和監管風險,也有可能為某些人拒絕減排提供藉口。

 

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