变亮的云层能为我们争取到对抗气候变化的时间吗?

2024-05-18 08:06来源:本站编辑

 

让地球的云层变亮,这样它们就能反射更多的阳光,这可能会让地球降温——前提是我们能找到在不造成任何意外伤害的情况下做到这一点的方法。为了验证这一理论,一个由30多位顶尖科学家组成的小组撰写了一份研究路线图,并于昨天发表在《科学进展》杂志上。

这篇论文的重点是如何通过从船上向空气中喷洒盐水来人为地用海洋云遮蔽地球表面,这种策略被称为海洋云增光(MCB)。他们在未来的任何实验中都需要非常小心,因为这些实验可能会落入有争议的太阳能地球工程范畴。这个想法是通过寻找反射太阳辐射的方法来抵消气候变化的一些影响。

研究人员仍然不知道这些努力会有多大成效,也不知道他们是否会不经意地通过这种方式扰乱地球而产生新的问题。但随着气候变化引发的灾难日益恶化,以及各国在减少地球加热污染的目标上落后,一些科学家将太阳能地球工程视为一种可能的应急计划。

“我们需要考虑一些不理想的后备计划,只为争取足够的时间。”

该论文的合著者、加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的气候科学家林恩·拉塞尔在一份新闻稿中说:“我们需要考虑非理想的备用计划,以争取足够的时间。”

她补充说,地球工程——利用新技术以一种可能降低全球气温的方式操纵环境——对阻止导致气候变化的温室气体排放毫无作用。在政策制定者努力减少排放的同时,它有可能减缓日益恶化的气候灾害。但首先,重要的是要知道可能的风险和好处是什么。

关于太阳能地球工程作为气候解决方案应该扮演什么样的角色,以及如何对其进行监管,已经有了争论。到目前为止,这场闹剧主要围绕着一种名为平流层气溶胶注入(SAI)的不同策略,该策略涉及将粒子弹射到地球平流层,将阳光反射回太空。

一家初创公司在2022年引起了全球骚动,当时该公司不顾全球实际上暂停大规模地球工程的情况,继续进行自己的临时SAI实验。你可以在YouTube上看到联合创始人在停车场烧烤杀菌剂,产生二氧化硫气体,然后用气象气球发射。即使是对太阳能地球工程持乐观态度的团体也对这些实验犹豫不决,称它破坏了更严肃的研究,即如何模拟火山在喷发期间喷出二氧化硫时暂时冷却地球的方式。

从那时起,包括联合国和欧盟在内的学术界和国际机构一直在推动为太阳能地球工程制定更强有力的指导方针。一些环保人士完全反对太阳能地球工程,称不确定性太大,气候解决方案需要集中在防止温室气体排放导致气候变化上。

科学家们对海洋云层变亮的影响比对平流层气溶胶注入的影响更不确定。因此,新MCB论文的作者希望谨慎行事也就不足为奇了。这个由来自世界各地的31名科学家组成的小组于2022年召开会议,评估目前对海洋云增亮的科学认识,以及需要填补哪些知识空白。他们本周发表的论文总结了他们的发现,并提出了推进MCB研究的计划。

海洋云层变亮模拟了火山爆发的效果。但与SAI不同的是,它需要将反射粒子送入低空云层,而不是更高的平流层。船舶烟囱污染中的硫也被证明具有类似的反射效应,尽管最近的研究表明,这可能在过去被高估了。

云是一个气候谜,这使得它们特别难以操纵。有些类型的云可以阻挡阳光,而其他类型的云可以吸收热量。当然,海洋云层增亮的目标是要有更多的前者。不经意间导致云层变薄和降雨可能会导致更多的加热。云的形成方式或对人类干预的反应将取决于一系列复杂的、不断变化的因素——从天气到人类传播的颗粒如何与空气中已有的其他气溶胶相互作用。

“我们必须在一天中适当的时间和季节将适当大小的颗粒放入可接受的云层中,并且在足够大的区域内遮蔽大面积的海洋……这是一项重大挑战,”美国国家海洋和大气管理局化学科学实验室的主要作者兼研究员格雷厄姆·法因戈尔德在一份新闻稿中说。

这篇新论文说,海洋云增亮在现实世界中的可行性将取决于研究人员是否在实验室测试和建模研究中看到积极的结果。他们还需要看看小规模的实地试验能否扩大规模,产生全球影响。卫星观测对于监测这类实验的结果至关重要。除了本文中提到的物理科学可行性之外,还需要考虑社会和伦理方面的影响。当涉及到谁受益或谁承担任何不可预见的负担时,你如何避免任何差距?例如,海洋云变亮可能引发不同地区的降雨变化。

Feingold说:“对MCB的兴趣正在增长,但是决策者目前没有他们需要的信息来决定是否以及何时应该部署MCB。”“问题是,我们能否利用现有的建模和观测工具设计一个MCB研究项目,以确定这种方法在全球范围内的可行性,如果不能,我们需要做些什么来实现这一目标。”

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