用地球工程学应对全球气候变暖 只要将太阳光遮挡掉1.8%,就能抵消大气层中双倍的温室气体所产生的变暖效应 值得庆幸的是,即使到了一筹莫展的时候,科学家仍有某些锦囊妙计可供采纳。
他们多半不愿意讨论这些可供选择的方案,生怕诱发一种沾沾自喜之感,从根本上挫败解决问题的努力。这就是到目前为止的现状。
最简单的方法是对高层大气射入二氧化硫,价格低廉,平衡温室气体所需要的量将是很小的,只要用一根消防水带,就足以向大气层喷射所需要的一切。 由于火山喷发的结果,硫磺天然地存在于高层大气。
所以,有些研究人员认为,增加高空硫磺量的效应也许不至于造成什么副作用;例如有人提议,为扭转全球变暖趋势而往海洋中撒铁屑或其他促成二氧化碳消耗的营养物,但这样做的结果可能带来很多无法预见的副作用。 基于太空的遮阳系统,若日夜不停地工作,每隔5分钟发射一束圆片前后达10年,就能将足够的圆片射入太空以构成“微型卫星”,达到使照射在地球上的阳光减少1.8%的目的。
成本将在数万亿美元范围内。 一旦进入太空后,那些容器将会渐次漫游到地球的“L1”点——引力场在地球与太阳之间被抵消,从而使物质相对于两个天体保持稳定的地方。
正是在那里,圆片将得到释放。每个圆片均带有由内装的太阳能电池提供动力、可通过无线电接收机加以控制的活动导向鳍。
如同水流中的舵一样,带镜面的活动鳍起着调整圆片方位和定向的作用。安杰尔认为,这些圆片可望在各自的位置上保持50年甚至更长的时间。
美国国家航空航天局的皮特·沃顿以开发试验型DC-X火箭而著称;安杰尔和他一起经过计算确定:20根高度分别为30公里的轨道枪,若日夜不停地工作,每隔5分钟发射一束圆片前后达10年,就能将足够的圆片射入太空以构成“微型卫星”,达到使照射在地球上的阳光减少1.8%的目的。成本将在数万亿美元范围内。
按照安杰尔的说法,这些圆片将以超过1000倍的效率,抵消发射中排放的碳所造成的变暖效应。 这听起来似乎有点牵强附会,但谁也没有对技术分析提出异议。
“微型飞船就像成群的昆虫一样,具备足以保持各自定位的智能。”沃顿说,“如果你决定让它们偏离原位,只要将它们关闭即可。”
他表示,控制系统背后的原理建立在现有技术的基础上,挑战则在于对设计的微调和将重量与成本降到最低限度的制造工艺。发射技术将是全新的;到目前为止,研究人员只进行了小规模的试验,例如运用磁性装置,将4.5公斤的重量发射到2米的高度。
卡尔戴拉用计算机进行的独立模拟也表明:太空遮阳几乎能抵消预期从全球变暖中产生的温度变化,除了南北极的小片地区外。那是因为温室变暖呈现均匀的态势,极地区域承受的阳光少于热带地区,所以阳光变化给南北极带来的效应是微乎其微的。
这种冷却中的地区差异,可能造成气候模式不可预测的异变。由于极地区域的遮阳效应较为微弱,它们仍会承受一定的冰层覆盖损耗。
在这种情况下,正如卡尔戴拉所指出的那样,二氧化硫的选项就可能具备一定的优势:通过在极地区域喷射更多的颗粒来加以弥补。 伴随着科学上的每项发现,不可能同时形成一个没有高风险的解决方案。
但大部分科学家认为,基础研究还是值得一做的。这就好比后备急诊外科:平时你决不会想去那里接受手术,但还是得随时提高它的医治水平。
更何况,地球工程学通常存在不容忽视的缺陷。它丝毫无助于减少大气层中的二氧化碳,仍会产生海洋酸化之类的后续效应。
“众所周知,二氧化碳是一种弱酸。”施奈德说,“碳酸是岩石频遭侵蚀的原因。
它们一旦流入海洋,就会提高海洋的酸性度。这可是一件至关重要的大事。
珊瑚礁也好,靠碳基贝壳为生的浮游植物群落也罢,迟早都会发生问题。这一点是谁也无法否认的。
惟一的问题是:它对基本的生态系有多大影响?” 还有一个风险就是,我们的全球气候可能危险地受到地球工程学的左右。最近,卡尔戴拉和同属于卡内基研究所的戴蒙·马修发表了一份研究报告提示:如果地球生物圈适应了阳光稀少的环境和当前的二氧化碳排放量,那么,“太阳屏风”一旦失灵就可能带来迅速而严重的后果,包括全球变暖的速度比当前加快20倍。
尽管存在诸如此类的风险,研究这些措施是否依然是一个好主意呢?或者说,讨论这些问题是否只是在为那些宁可无所作为的人打掩护呢?虽然有不少科学家认为,向公众谈论这些可能性是危险的,但大部分人仍觉得基础研究还是值得一做的。“我们应该开展研究,然后断定它是否是一个值得考虑的选项。”
沃顿说。“作为一名科学家,我无法预料沧桑世变。
伴随着科学上的每项发现,不可能同时形成一个没有高风险的解决方案。轻率地否定某一项技术是愚蠢的。”
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