履行去年历史性的承诺巴黎气候协议将需要巨大的国际努力降低碳排放– 但科学家表示，我们还有另一种方法可以同时帮助降低全球气温上升。
在一个称为太阳能地球工程，反光粒子可以被引入地球的平流层，将太阳光线反射回太空，使地球保持凉爽。 虽然这有争议的概念尽管人们已经讨论了几十年，但地球工程的风险使得这项研究在很大程度上被边缘化——但现在研究人员表示，他们可能有办法保证其安全。
太阳能地球工程通常是指将硫酸盐气溶胶（富含硫的颗粒）分散到平流层中。 这自然会发生火山爆发期间，粒子反射阳光并对地球产生冷却作用。
但哈佛大学的研究人员表示，硫酸盐气溶胶的问题在于它们会在平流层中产生硫酸，从而损害大气层。层。
但是，如果我们使用另一种气溶胶，它仍然可以反射阳光，但不会对臭氧造成损害，结果会怎样呢？
“任何时候，即使最初不反应的表面进入平流层，也会发生最终导致臭氧破坏的反应，因为它们涂有硫酸。”大气科学家弗兰克·科伊奇说来自哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院。
“我们不是试图尽量减少气溶胶的反应性，而是想要一种具有高反应性但能避免臭氧破坏的材料。”
为了寻找能够中和表面硫酸、硝酸和盐酸的颗粒，研究小组浏览了元素周期表。
最终，经过大量模拟，他们发现方解石（石灰石的一种成分）正是他们所需要的，因为它可以将酸转化为稳定的盐。
“本质上，我们最终得到了平流层的抗酸剂，”科伊奇说。
研究小组在实验室实验中模仿平流层条件，表示方解石确实可以反射光，同时防止臭氧损失，而且它在地球上的丰富程度也将使其成为地球工程的实用资源。
“方解石是地壳中最常见的化合物之一，”应用物理学家大卫·基思说。 “与表面灰尘中发现的量相比，太阳能地球工程应用中使用的量很小。”
尽管新的线索很有希望，但该团队表示，在我们开始将这种材料注入天空之前，还需要进行大量的额外研究。
“平流层化学很复杂，我们并不了解它的一切，”基思说。
一方面，由于方解石中和酸的方式，该过程的核心是大气中发生的大规模化学反应。
“方解石或多或少会像酸滴一样散射阳光，而且它们不会对平流层下部加热太多，”基思告诉埃里克·尼尔勒探索者。
“主要目的是它们是一种碱，与平流层中的强酸发生反应，生成盐，盐会下雨。这将扭转臭氧空洞的问题。”
虽然这可能有利于大气中的臭氧，但我们不知道咸雨会对海洋和土壤产生什么环境影响，也不知道这些反应最终将如何在极地地区发挥作用。
“我们可以肯定这会产生意想不到的后果，”基思说。 “由于研究的禁忌，没有人认真地研究过它们会是什么样子。”
这种禁忌的原因是多种多样的。有人说太阳能地球工程是一种未经证实的干扰，它分散了人们对清洁、可再生能源和其他降低碳排放的传统努力的既定科学的注意力和资源。
拙劣的地球工程工作的潜在危险不容低估——它甚至被列为高风险环境威胁之一全球灾难性风险今年早些时候发表。
这就是为什么研究人员说我们需要继续研究地球工程科学的潜力。 减少碳排放是我们减轻危险的最佳机会本世纪——但如果光反射粒子能够同时安全地帮助我们摆脱困境，那么这里可能会有一个巨大的机会。
“我的看法是，太阳能再造是一个补充，最终还是要减排。”基思说。
“但减少排放并不能降低风险。两者结合可能会带来更好的结果。”
了解有关该研究的更多信息视频以下：
研究结果报告于美国国家科学院院刊。
