人工气候改造:极尽创意的地球工程
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图1: 人工喷射大量硫粒子至大气层,制造一层隔热保护膜冷却地球
温室效应已成国际社会刻不容缓需要处理的问题。有些科学家所提出给地球“动手术”以抑制气候变暖的种种方案,曾被冠以激进,危险且荒谬等恶名。而如今,政府和学界则越来越正视这些早前被唾弃的怪招。这些只存在于科幻电影中的场景,能阻止地球变暖的趋势吗?
无数架直升机拖拽着灭火水龙带在空中盘旋。灭火水龙带另一端与抽水泵相连。地面控制台一声令下,工厂废物池中的二氧化硫喷薄而出,以每秒一万立方米的速度经由灭火水龙带喷洒至天空。不一会儿,天空就蒙上了一层红色的薄纱。地球好似戴上了一副抵御太阳光的红色墨镜,只要二氧化硫不散去,它就可做为一层屏障,抑制地球气温升高。
这可并非科幻小说中描述的场景,而是科学家们研究出的抵御温室效应的地球工程计划(Geo-engineering),也被称为人工气候改造。诺贝尔奖得主大气科学家保罗?克鲁特兹(Paul Crutzen)曾发表社论探讨过释放大量硫粒子至大气层,为地球制造一层保护膜来保证地球温度的方法的可行性。“在过去的几年里,这种说法只会出自外行的嘴里,现在类似的讨论越发多起来。”斯坦福大学卡内基学会的Ken Caldeira如此评价。
实施该工程的成本之低也是热点之一。只需一千亿美元(有些科学家甚至认为拿出该数字的百分之一即可),就可使地球气候有天翻地覆的变化,与减少碳排放等每年需投资一万亿美元的传统方式对比,该工程显然是经济且速效的。奥巴马的首席科学顾问、总统内阁成员约翰·侯德然(John Holdren)认为,在考虑气候变化应对方法时,不应该把地球工程排除在外。他在接受美联社采访时表示,气候变化的形势紧急,我们已经没有时间来挑剔应对方法了。
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图2:种云船用海水造云阻挡阳光
太阳是地球工程共同对抗的天敌。地球工程的初衷即在于屏蔽阳光以达到冷却地球的效果。爱丁堡(Edinburgh)大学波-能量研究者Stephen Salter就想出了用云朵将海洋上方的天空“涂绘”成白色的方案。这一方案沿袭了美国科罗拉多州国家大气研究中心的John Latham的理论。由于云可以通过捕获从地球表面发射的长波长辐射来使星球升温,也可以通过将短波长辐射反射回太空来使星球降温,达到使地球冷却的功能,所以云是影响地球气候系统的关键因素。Stephen Salter的种云船可以被风力推动,船上的叶轮可持久旋转,将海水向上喷洒至可被云朵吸收的高度,使云朵更加密集丰满,达到屏蔽阳光的效果。这种方法产生的直接效果是海洋表面的局部降温。不过,海洋的巨大热容量以及海洋中的气流使得局部降温这种初始效果最终扩散到全球范围。据预计,制造300艘种云船需6亿美元,每年另需1亿美元来维持种云船的运作。这样,就足以将地球气候倒转至18世纪末十九世纪初的水平。