今日聚焦!科學(xué)家稱要通過(guò)屏蔽陽(yáng)光，給地球降溫，靠譜嗎？

日益嚴(yán)重的溫室氣體，導(dǎo)致全球平均氣溫不斷升高，地球氣候自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)正在遭受破壞，各種災(zāi)難頻發(fā)越來(lái)越危害著人類的生存，這已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。

科學(xué)建模顯示，平均氣溫升高3度（攝氏度，后同）是一個(gè)閾值，一旦到達(dá)這個(gè)臨界點(diǎn)，地球氣候平衡系統(tǒng)就會(huì)全面崩潰，失控而無(wú)法逆轉(zhuǎn)，極端災(zāi)害會(huì)越來(lái)越加劇，冰蓋融化，海平面上升，生物大滅絕將不可避免的到來(lái)，人類很難逃過(guò)一劫。

(相關(guān)資料圖)

研究顯示，100年來(lái)氣溫已經(jīng)升高了1度，而且升溫還在加快，不斷向閾值逼近。人類為了挽救自己和整個(gè)生態(tài)，正在設(shè)法阻止氣溫升高的速度，全世界所有國(guó)家簽署了所謂的“巴黎協(xié)定”，其主要核心思想就是通過(guò)全球合作和共同努力，實(shí)現(xiàn)在本世紀(jì)末將溫度上升控制在1.5度以內(nèi)。

那么，氣溫為何上升，如何遏制呢？

導(dǎo)致氣溫上升的主要原因是大氣中溫室氣體不斷增加。所謂溫室氣體，主要包括水汽（H?O）、二氧化碳（CO?）、氧化亞氮（N?O）、氟利昂、甲烷（CH?）等。其中，二氧化碳占了溫室氣體權(quán)重的50%，是導(dǎo)致地球變暖的主要元兇。

而人類活動(dòng)，是二氧化碳排放的主要源頭。近代工業(yè)化以來(lái)，由于人類燃燒化學(xué)燃料的行為日益加劇，二氧化碳排放量越來(lái)越大。據(jù)科學(xué)考證，人類社會(huì)工業(yè)化以后，二氧化碳濃度在大氣中的占比不斷上升，尤其在近100年，增加速度越來(lái)越快。

調(diào)查統(tǒng)計(jì)學(xué)表明，工業(yè)革命前1萬(wàn)年內(nèi)，大氣中的二氧化碳濃度一直維持在一個(gè)較為穩(wěn)定水平，約為280ppm左右。1950年后每年增長(zhǎng)率達(dá)到0.7ppm，2005年到2014年，年增長(zhǎng)率達(dá)到約2.1ppm/年。

2020年則監(jiān)測(cè)到大氣中的二氧化碳濃度已經(jīng)達(dá)到了412.48ppm，也就是說(shuō)二氧化碳比例達(dá)到大氣總量的萬(wàn)分之四以上了，比工業(yè)化之前增加了47%！

二氧化碳比空氣密度大，會(huì)沉淀在大氣層底部，就像一個(gè)大玻璃罩罩著我們，這個(gè)玻璃罩很特別，會(huì)把陽(yáng)光輻射能量放進(jìn)來(lái)，卻阻擋其反射回去，這樣就讓地球熱量失去平衡，越積越多，溫室效應(yīng)就越來(lái)越明顯，導(dǎo)致全球氣候日益變暖。

要解決溫室效應(yīng)問(wèn)題有兩個(gè)途徑，一個(gè)是減少溫室氣體排放，另一個(gè)是減少陽(yáng)光輻射?！鞍屠鑵f(xié)定”就是聯(lián)合國(guó)發(fā)起，由各國(guó)簽署實(shí)現(xiàn)全球節(jié)能減排的合同，其宗旨是通過(guò)各國(guó)相互監(jiān)督和約束，實(shí)現(xiàn)碳中和的中目標(biāo)。所謂碳中和就是通過(guò)植樹(shù)造林等各種途徑，完全抵消掉溫室氣體排放的負(fù)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)零排放。

這是目前人類為了應(yīng)對(duì)氣候變暖災(zāi)難的一個(gè)主流措施，也是一個(gè)漫長(zhǎng)且必須持續(xù)不斷努力的過(guò)程。要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，需要改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活習(xí)慣。說(shuō)起來(lái)容易，要實(shí)現(xiàn)卻很難。

除此之外，還有什么別的辦法嗎？有科學(xué)家提出，如果能夠遮蔽陽(yáng)光輻射，就能夠讓地球更快地降溫，就像炎炎酷暑在白晃晃的陽(yáng)光下暴曬，突然有一棵大樹(shù)，趕快躲到樹(shù)蔭下，溫度就會(huì)迅速降下來(lái)。

如何才能屏蔽陽(yáng)光達(dá)到降溫效果呢？

實(shí)際上，這里所說(shuō)的屏蔽陽(yáng)光，并非是將陽(yáng)光全部封殺掉，而是讓陽(yáng)光變得暗一些。最早提出這個(gè)想法的是諾貝爾獎(jiǎng)得主保羅·克魯岑，他在15年前就在一篇文章中提出了平流層氣溶膠注射的想法，認(rèn)為通過(guò)氣溶膠反射陽(yáng)光讓太陽(yáng)變暗，從而達(dá)到給地球降溫的目的。

這種想法來(lái)源于火山噴發(fā)導(dǎo)致的地球降溫效應(yīng)?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，歷史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)多次大冰期和小冰期，就是由于溫度下降導(dǎo)致的嚴(yán)寒和大規(guī)模冰川活動(dòng)，誘發(fā)原因除了一些天文學(xué)事件以外，與火山爆發(fā)有著非常密切的關(guān)系。

這是因?yàn)榛鹕奖l(fā)會(huì)將大量的火山灰噴發(fā)到數(shù)十公里高空，進(jìn)入平流層，彌漫到一大片地區(qū)甚至覆蓋全球，這些微小的顆粒反射陽(yáng)光，減少來(lái)到地球表面的太陽(yáng)輻射，因此會(huì)導(dǎo)致地表溫度迅速下降，繼而導(dǎo)致冰期出現(xiàn)。

2009年一個(gè)科學(xué)團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，1275年到1300年間，熱帶地區(qū)經(jīng)歷了4次大規(guī)模火山噴發(fā)，導(dǎo)致了全球平均氣溫下降；1430年到1450年間，也發(fā)生了一次大規(guī)模火山噴發(fā)，對(duì)應(yīng)了那個(gè)時(shí)代氣候變冷以及發(fā)生在15到17世紀(jì)的小冰川時(shí)期。

最近一次火山大噴發(fā)是菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)，向平流層注入了約2000萬(wàn)噸的二氧化硫，在大氣層海拔10公里到50公里處延伸，這些霧霾顆粒物讓地球降溫約0.5攝氏度，讓地球平均氣溫在18個(gè)月里恢復(fù)到蒸汽機(jī)時(shí)代到來(lái)以前的樣子。

科學(xué)界曾經(jīng)預(yù)測(cè)的核冬天，也就是這個(gè)道理。當(dāng)世界發(fā)生核大戰(zhàn)時(shí)，核爆激起的沖天粉塵在大氣層中遮天蔽日，由此導(dǎo)致地球缺乏陽(yáng)光而進(jìn)入寒冷的核冬天，植物由于缺乏光合作用而枯死，動(dòng)物食物鏈發(fā)生斷裂，物種大規(guī)模滅亡。

科學(xué)家們就是受到這些啟發(fā)，設(shè)想如果人為地模擬火山噴發(fā)，將某些物質(zhì)氣溶膠噴射到大氣層，從而達(dá)到讓陽(yáng)光變暗來(lái)為地球降溫，以對(duì)抗由于溫室氣體導(dǎo)致的地球升溫。

事情就是這么簡(jiǎn)單？既然如此，何必舍近求遠(yuǎn)？目前全世界具有“杞人憂天”精神的人們，都在絞盡腦汁，為了讓本世紀(jì)末升溫控制在1.5度以下而焦頭爛額，如果只要在大氣中撒點(diǎn)“胡椒面”就能解決，何樂(lè)而不為？

由此，一些科學(xué)家躍躍欲試，想通過(guò)實(shí)驗(yàn)看看這點(diǎn)“胡椒面”有多大作用。美國(guó)哈佛大學(xué)一個(gè)科學(xué)團(tuán)隊(duì)在2014年提出“太陽(yáng)地球工程項(xiàng)目”的設(shè)想，成立了一個(gè)叫“平流層控制擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)”（SCoPEx）的工作室，將“太陽(yáng)變暗”的設(shè)想開(kāi)始推向?qū)嵤╇A段。

“遮陽(yáng)工程”實(shí)施起來(lái)并不容易，反對(duì)者眾

有關(guān)在大氣層撒點(diǎn)“胡椒面”的問(wèn)題，人們已經(jīng)爭(zhēng)論十幾年了，尚不分勝負(fù)。一些環(huán)保主義者們認(rèn)為，這種恣意的活動(dòng)很可能給大氣層帶來(lái)意想不到的后果，由此引發(fā)人類災(zāi)難；還有人認(rèn)為，這種方法雖然有效，但不可控，風(fēng)險(xiǎn)太大。

美國(guó)氣候科學(xué)家馬克爾·E·曼恩把這種方法比喻為止痛藥，他認(rèn)為，止痛藥會(huì)導(dǎo)致有害成癮，一旦世界開(kāi)始注射“調(diào)暗”太陽(yáng)的顆粒，以后可能就停不下來(lái)了。

波士頓東北大學(xué)公共政策和城市事務(wù)學(xué)院院長(zhǎng)珍妮·C·斯蒂芬斯則表示，太陽(yáng)地球工程是一種非常狹隘的看待氣候危機(jī)的方式，只考慮了物理溫度和物理系統(tǒng)，而沒(méi)有考慮其他，如世界上不同的人們將受到怎樣的影響等等。

雖然反對(duì)者眾，且“義正辭嚴(yán)”，但光打嘴炮解決不了地球升溫的問(wèn)題。通過(guò)降低碳排放，讓地球輻射達(dá)到平衡當(dāng)然是最好的方法，但這種方法見(jiàn)效實(shí)在很慢，且全球整體化操作困難重重，收效甚微。

一直以來(lái)，全球許多國(guó)家都不平靜，從來(lái)也沒(méi)有停止過(guò)爭(zhēng)斗，因此降低碳排放的進(jìn)程舉步維艱。即便“巴黎協(xié)定”這種拯救人類的協(xié)議，各國(guó)也還是打著自己的小算盤(pán)，在談判桌上，都在為自己能夠多排點(diǎn)，別人必須少排點(diǎn)而“大義凜然”，在利益面前嘴炮加拳腳都上。

由此，科學(xué)家們認(rèn)為本世紀(jì)末達(dá)到溫度控制目標(biāo)的希望實(shí)在很渺茫，如果溫度一旦突破臨界點(diǎn)，地球自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)就會(huì)失控，毀滅性大災(zāi)難就將降臨，人類面臨滅絕，且束手無(wú)策，那些高大上的空話又有什么用呢？

因此，許多科學(xué)家們還是想試一試，萬(wàn)一到了那一天，兩權(quán)相害取其輕，這種方法就不得不上場(chǎng)了。當(dāng)然，科學(xué)家們比我們更知道不能亂來(lái)，必須做一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)建模，弄清灑向大氣層的氣溶膠作用機(jī)理、探索得出噴灑什么物質(zhì)最好、準(zhǔn)確的噴灑量、噴灑高度、噴灑范圍，模擬最終得到的效果以及可能導(dǎo)致的后果。

將這一切弄清楚后，才能夠從小范圍實(shí)驗(yàn)，再逐漸推到實(shí)用。

最終能夠?qū)崿F(xiàn)“遮陽(yáng)”給地球降溫嗎？

太陽(yáng)地球工程項(xiàng)目論文的共同作者，哈佛大學(xué)平流層控制擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)學(xué)術(shù)主任基思一直在竭力推動(dòng)這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)程，目前已經(jīng)籌集了1620萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi)，主要資助人為比爾蓋茨、威廉和弗洛拉休利特基金會(huì)，以及一些其他慈善機(jī)構(gòu)。

現(xiàn)在，哈佛大學(xué)太陽(yáng)工程項(xiàng)目走在了此類研究的世界前列，他們率先完成了計(jì)算機(jī)科學(xué)建模，開(kāi)始將這個(gè)項(xiàng)目從實(shí)驗(yàn)室向平流層試驗(yàn)轉(zhuǎn)移，準(zhǔn)備進(jìn)入大氣層開(kāi)展真正的噴灑試驗(yàn)。這項(xiàng)工程第一階段計(jì)劃耗資300萬(wàn)美元，具體操作是在美國(guó)西南部進(jìn)行兩次可操縱氣球飛行試驗(yàn)，飛到20公里處的平流層，那里沒(méi)有生命存在。

完成20公里的空中平臺(tái)測(cè)試后，實(shí)驗(yàn)將轉(zhuǎn)入下一階段，增添設(shè)備用于噴灑微小的碳酸鈣氣溶膠顆粒，這些顆粒將像顯微透鏡一樣將陽(yáng)光反射回太空。開(kāi)始釋放的碳酸鈣數(shù)量只有約1公斤，不足以觸發(fā)任何可測(cè)的降溫。

當(dāng)然，隨著試驗(yàn)條件的日益成熟，釋放數(shù)量和范圍將會(huì)擴(kuò)大，最終達(dá)到局部區(qū)域降溫乃至全球降溫的目標(biāo)。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)原準(zhǔn)備在2019年開(kāi)始，后來(lái)又延遲到2021年初，計(jì)劃在瑞典北部的雅斯蘭吉航天中心進(jìn)行，但因?yàn)榄h(huán)保人士和當(dāng)?shù)貓F(tuán)體的強(qiáng)烈反對(duì)而被取消。哈佛團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家們并沒(méi)有氣餒，一直在準(zhǔn)備和爭(zhēng)取試驗(yàn)的繼續(xù)進(jìn)行。

基思認(rèn)為，現(xiàn)在的任務(wù)不是為了測(cè)試太陽(yáng)地球工程是否可行，而是為了提升這個(gè)工程的科學(xué)水平，通過(guò)各種試驗(yàn)，研究人員可以評(píng)估潛在副作用，包括可能的臭氧消耗、空氣污染的增加和天氣模式的變化。面臨的關(guān)鍵社會(huì)問(wèn)題是，為了避免全球變暖產(chǎn)生的極端后果，是否值得冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。

基思說(shuō)：“我們不會(huì)面對(duì)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的抉擇，問(wèn)題是如何權(quán)衡風(fēng)險(xiǎn)”。所以，最后這個(gè)方案是否可行，還是要兩權(quán)相害取其輕。在人類面臨滅絕的大劫難時(shí)，即便需要承擔(dān)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)，拯救行動(dòng)也必須進(jìn)行。

哈佛大學(xué)SCoPEx實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人弗蘭克·柯伊奇則表示，如果全球變暖的趨勢(shì)持續(xù)下去，世界將走向?yàn)?zāi)難，最好的辦法就是準(zhǔn)備好工具避免出現(xiàn)最可怕的后果。他認(rèn)為，正因?yàn)檫@項(xiàng)工程有許多未知數(shù)，才需要做試驗(yàn)，他希望在2022年能夠?qū)嵤┌l(fā)射熱氣球的任務(wù)。

他說(shuō)：這項(xiàng)研究需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，如果到人們需要這個(gè)的時(shí)候才開(kāi)始研究，那就太晚了。

我贊同他的這種說(shuō)法，未雨綢繆，人類才能走得更遠(yuǎn)?，F(xiàn)在已經(jīng)到了8月了，SCoPEx的氣球試驗(yàn)還沒(méi)有消息，今年能順利邁開(kāi)這一步嗎？拭目以待。那么，各位對(duì)這種通過(guò)讓陽(yáng)光變暗給地球降溫的方法有什么看法呢？歡迎討論點(diǎn)評(píng)。

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標(biāo)簽： 二氧化碳 溫室氣體 科學(xué)家們