科学家们正在思考所谓的火山解决全球变暖的办法。 这将是最终的绝望措施,是气候学上的万福玛丽,而且可能是一个非常糟糕的主意。
它成为实际研究课题的唯一原因是人类文明未能采取措施来避免它气候变化达到危险水平。
1991 年,皮纳图博火山以壮观的方式爆发。 菲律宾吕宋岛中部地区的火山灰和火山泥流造成数百人死亡。
熔热的火山灰和气体射入高层大气,散布到全球各地,反射阳光,自然冷却了地球一年多的时间。 研究人员表示,大自然可能提供了限制全球变暖的可能技术的例子。
人们无法命令火山喷发,但他们可以通过技术或多或少地模仿火山的效果。
其基本思想是使用飞机或其他方式将反射阳光的气溶胶喷入平流层并改变地球的反照率(反射率)。 它有很多名称:太阳能地球工程、太阳辐射管理、反照率管理、反照率黑客。
做出如此大胆的事情的一个假设原因是,它可能通过防止粮食作物的热应激而使农业受益。
但一个纸周三发表在杂志上自然得出了一个不同的、令人惊讶的结论。 研究人员利用两次火山喷发的历史数据得出结论,干扰大气不会对农作物产量产生任何净影响。
如果没有大气的干预,粮食作物不会遭受那么多的热应激,但它们也不会接受那么多促进光合作用的阳光。 优点将被缺点所抵消。
“如果我们将地球工程视为实验性手术,我们的研究结果表明治疗的副作用与原始疾病一样严重,”加州大学伯克利分校农业经济学家、该论文的主要作者乔纳森·普罗克特(Jonathan Proctor)说。
但未参与这项新研究的哈佛大学应用物理学教授戴维·基思表示,普罗克特及其同事的论文不应被解释为太阳能地球工程是一个坏主意的证据。
基思在一封电子邮件中写道:“减少农作物损害只是地球工程作为一种与减排相结合限制气候风险的工具有意义的众多原因之一。”
“当然,太阳能地球工程可能没有意义的原因也有很多。风险太大。治理太难等等。”
他说,太阳能地球工程和火山喷发之间存在差异。 太阳能地球工程不会涉及单个位置的一次性物质脉冲,而是在许多地方进行连续操作。
没有人准备将气溶胶注入平流层。 科学家和政治领导人不知道关于后果几乎已经足够了这种努力的好与坏、有意与无意。
这项技术甚至还不存在。 喷出二氧化硫的飞机只存在于 PowerPoint 演示文稿中。
还有一个重要的问题是,到底谁有权力和责任改变地球上各地的天空。
这个星球上民族主义抬头,伙伴关系也出现破裂。 特朗普总统曾多次攻击贸易协定并推行更为孤立主义的议程,他有这样的历史:称全球变暖为骗局。
反照率修改不会是一劳永逸的事情。 这必须不断地进行。 人类文明继续向大气中排放越来越多的温室气体。
2015 年,近 200 个国家签署的巴黎气候协议要求各国承诺降低排放量,但其遵守情况值得怀疑,特朗普表示,一旦法律可行,他将在 2020 年让美国退出该协议。
如果气溶胶通过火山或某些技术手段被泵入大气中,它们不会永远留在那里。 大部分物质会迁移到极地纬度,并在落到地球之前逐渐凝聚成更大的水滴。
为了补充遮光气溶胶的供应,子孙后代必须不间断地全力投入该项目。 否则地球的温度几乎会在一夜之间飙升。
牛津大学气候物理学家雷蒙德·皮埃尔亨伯特说:“如果突然终止,那么就像在没有做出适应的情况下受到热浪袭击一样。”
三年前,美国国家科学院国家研究委员会发布了一份报告说目前尝试修改反照率风险太大。
该报告的作者得出的结论是,对地球气候的任何干预“都应该通过比目前更实质性的科学研究来提供信息,包括伦理和社会层面。”
美国国家科学院院长玛西娅·麦克纳特本周在接受 T 采访时表示:“我们还没有对此进行充分研究。”华盛顿邮报。
“已经完成了模型。只是还没有进行任何令任何人满意的现场实验。”
她说,努力减轻已经太微弱了,现在是时候了解在快速变暖的世界中我们有什么选择了。
“现在已经太晚了,”她说。 “我们不能在全球变暖曲线下降这么严重的情况下不准备采取行动。”
反照率修改可能还有其他好处或坏处。 普罗克特和他的合著者只研究了一个经济部门:粮食作物。
这项研究的独特之处在于,它是基于大自然自己的反照率修改实验——过去 40 年来的两次大型火山喷发,其威力足以改变全球气候。
第一次是 1982 年,墨西哥奇雄火山爆发。 第二个是九年后的皮纳图博。
研究人员有理由期待不同的结果,因为之前的科学文献表明,平流层气溶胶将使农作物产量受益。
这些微小颗粒会散射阳光,并在地面上产生更多的漫射光。 这种漫射光可以穿透森林树冠下方,到达通常在阳光明媚的日子里受到严重遮荫的植物的叶子。
但普罗克特和他的同事检查了全球各地的农作物产量报告,发现皮纳图博火山喷发后,大豆、小麦、水稻和玉米产量下降,其中对直射阳光比漫射阳光更敏感的玉米受到的影响最大。
研究人员利用这些信息来估计如果采用反照率修改来限制全球变暖,到 2050 年对农作物产量的影响。
“在所有这一切中,未知数比已知数多得多,”普罗克特说。 “我们的目标是一次一点地消除这些未知因素。”
另一种形式的地球工程涉及直接去除大气中的碳。 这包括捕获烟囱排放的碳并将其封存在地下。
国家研究委员会 2015 年发现,实现这一目标的技术尚不成熟,且受到成本限制,但可能成为应对全球变暖的一系列措施的一部分。
相比之下,理论上,反照率修改相对便宜。 这可能需要大量飞机在大约 70,000 英尺的高度飞行来完成。
皮埃尔洪伯特说,飞机上的燃料可以进行改造,以燃烧高比例的硫,尽管飞机可能会使用特殊的熔炉来燃烧硫并将其喷入空气中。
除其他外,这样的系统需要公众接受利用空气污染来应对全球变暖的想法
“它简直是疯了,”皮埃尔洪伯特说。 “认为这是我们应对全球变暖的措施中的一件好事,这只是一个疯狂的想法。”
罗格斯大学气候科学家艾伦·罗伯克说,更好的主意是停止向大气中排放二氧化碳。
“我们都知道解决全球变暖的办法是——停止利用大气作为温室气体的下水道,”他说。
2018 ©华盛顿邮报
本文最初发表于华盛顿邮报。