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“擾動平流層”給地球降溫並不靠譜

2018-12-05 09:43來源﹕科技日報

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  哈佛大學研究團隊曾提出用二氧化硫﹑氧化鋁和其他化學物質噴灑到天空平流層中的同溫層﹐希望通過平流層控制擾動實驗確定該技術是否可以安全的模擬火山爆發的大氣降溫效應。

  實驗採用懸掛在氣球上的同溫層運輸裝置(StratoCruiser)在平流層中噴灑化學物質顆粒氣溶膠。

  圖片來自網絡

  據英國《泰晤士報》近日報道﹐美國哈佛大學和耶魯大學的科學家計劃明年上半年進行一個名為“平流層控制擾動實驗”的項目﹐屆時﹐他們將向美國西南部上空發射一個可操縱的氣球﹐通過氣球釋放1公斤碳酸鈣的小團煙霧﹐然後測量這些煙霧如何分散光線和改變平流層的化學狀態。

  研究團隊希望證明﹐向距地球表面12英里(約合19.3公里)處噴灑微小顆粒──“平流層氣溶膠注入”(SAI)可將太陽的一部分光線反射回太空﹐從而遏制全球變暖。但此想法遭到不少科學家的反對﹐認為這可能給全球氣候帶來巨大影響﹐而且還有很多意想不到的副作用需要考慮。

  調暗太陽光或給地球降溫

  據美國太空網近日報道﹐該研究團隊在《環境研究快報》上發表論文稱﹐SAI(也被稱為“將太陽光調暗”)項目的基本設想是﹕向大氣中噴灑化學物質﹐將太陽的熱量反射回太空。

  研究人員指出﹐這一做法與大型火山爆發產生的全球降溫效應有異曲同工之處。1991年菲律賓皮納圖博火山爆發﹐向平流層排放了2000萬噸二氧化硫﹐使地球在18個月內降溫0.5℃。

  該團隊準備在近20千米的高空中將大量二氧化硫顆粒噴灑到地球的平流層。他們稱使用這種方法﹐每年可將溫室效應減少一半。

  他們也指出﹐在未來15年內成功研發出此項技術的成本約合35億美元﹐其中大部分資金將用於建造能將大罐氣溶膠噴射到平流層的飛機──其巡航高度約是波音747的兩倍﹔此外每年的運營成本約為22.5億美元。

  有研究人員對此想法表示讚同。美國加州大學聖地亞哥分校的氣候變化和應對政策專家凱特‧里克教授說﹕“(論文)在我看來似乎合情合理。我認為這絕對是一項有益的貢獻﹐因為它證實了一個觀點﹕要想獲得相同的全球溫度效應﹐平流層工程將比減排便宜得多。”

  論文合著者﹑耶魯大學講師威克‧史密斯說﹐該項目的大部分成本來自于將二氧化硫排放到足夠高的地方並使其停留在那裡﹐“如果你把它放到平流層﹐它會在高處停留一年或18個月。”

  並不會扭轉氣候變暖趨勢

  儘管如此﹐研究人員解釋說﹐給地球降溫與扭轉氣候變化趨勢並非同一回事。給大氣降溫不會逆轉氣候變化﹐溫室氣體仍然存在﹐整個地球也將繼續變暖﹐但變暖速度會顯著減緩。

  碳排放不僅是在地球周圍形成一個化學溫室﹐它們還使海洋變得更酸﹐並改變空氣和水的全球運動。排放物已將熱量散入大氣中﹐即便人類將二氧化硫打入平流層﹐它們也不會消失。

  而且﹐史密斯說﹕“或許我們可以降低全球的表面溫度﹐但這並不意味著每個地方的氣候都會回到過往。有些地方會變得更暖﹐有些地方會變得更冷。有些地方會更乾燥﹐有些地方會更潮濕。”

  此外﹐他說﹐氣候變化的臨界點是二氧化硫無法解決的問題。

  史密斯說﹕“如果格陵蘭島上所有的冰融化並流入大海﹐這會讓海平面大幅提昇﹐淹沒全世界的海岸線。然後﹐即便我們重新通過工程方法給地球降溫﹐冰塊也不會從海上爬回到陸地上。格陵蘭島上的冰是數百萬年降雪的結果。”

  部分學者和環保組織反對

  儘管這些操縱氣候的提議(統稱為地球工程)“看上去很美”﹐但遭到了不少學者和環保人士的反對。報道稱﹐有人擔心噴灑顆粒會破壞臭氧層﹐擾亂降雨模式﹐在一些地區造成乾旱和飢荒。

  英國帝國理工學院大氣物理學教授喬安娜‧黑格說﹐這項技術雖然可能會推遲全球變暖﹐但也可能改變氣候模式﹐尤其是熱帶地區的氣候模式﹐給一些國家帶來災難性後果。她還說﹕“即便這項技術奏效了﹐全球變暖的推遲也祗能是暫時的﹐除非地球工程方面的修復永遠持續下去。”

  美國芝加哥大學地球物理科學系的戴維‧阿徹對英國《每日郵報》表示﹐這種工程的問題在於它祗是一個暫時的創可貼﹐短期內解決這個問題﹐但它並沒有解決溫室氣體濃度不斷上昇的問題﹐溫室氣體是導致全球變暖的主要原因。

  此外﹐瑞士洛桑聯邦理工學院氣候變化經濟學專家菲利普‧塔爾曼也對英國《每日郵報》表示﹕“該系統成本其實並不低﹐而且從長遠來看風險更大。它可能嚴重危害農業﹐導致乾旱或極端天氣。”

  當然﹐史密斯自己也說﹐雖然噴灑的一個好處是﹐一旦它停止﹐效果會在18個月內消失﹐但他擔憂會有無法預料的副作用。

  里克也指出﹐還有平流層化學方面的問題﹐比如硫如何與大氣中的其他化學物質相互作用﹖這類計劃會產生什麼樣的局部效應﹖對臭氧層會產生何種影響﹖個別地區﹑農業或當地水系統如何應對陽光的突然變化﹖公眾將如何反應﹖這些都是我們需要認真思考的問題。(記者 劉 霞)

[責編﹕張佳興]

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