
随着世界面临的变暖,融化冰盖,海平面上升,强烈的天气事件以及其他全球灾难的面临,科学家正在探索重新设计地球以对抗地球的方法全球变暖的影响。
根据1880年以来,地球表面平均在陆地和海上变暖,1.53度(0.85摄氏度)。政府间气候变化面板这是联合国创建的国际组织,旨在评估气候变化科学的状态。 [改变地球:7个想法向地球工程师这是给出的
在最近在周四(7月20日)在线发表的《科学》杂志的最新一期中,两名研究人员对两种地球工程方法提供了观点,这些方法可以减少所谓的温室效应,在地球大气中的气体和云捕获太阳的热量。这两种计划都可能导致凉爽的气候,但并非没有风险。正如两位研究人员都明确指出的那样,这两种想法都无法解决大气中二氧化碳(CO2)的上升水平,这主要是归咎于全球变暖和更高水平的海洋酸。这种酸度正在杀死庇护海洋生物并支撑人类吃的鱼的珊瑚礁。
大气与气候科学研究所的研究人员Ulrike Lohmann和BlažGasparini,苏黎世苏黎世Inswitzerland的研究人员提出了违反直觉计划:种子在上层大气中,带有微小的沙漠灰尘,以减少卷云。这些是在高海拔地区形成的稀疏,几乎看不见的云。与脂肪不同的是反映阳光的云云,这些云将热能从地球辐射到太空。
“如果卷云的行为就像地球上的毯子一样,那你就试图摆脱毯子,”苏黎世Eth Eth Zurich实验性大气物理学教授Lohmann告诉Live Science。
稀疏云
用灰尘播种大气会矛盾地稀薄卷云Lohman说。在正常情况下,高度约为16,000至40,000英尺(4,800至12,200米)的大气充满了微小的颗粒。有些是固体颗粒,例如矿物灰尘,有些是液体气溶胶,例如刺硫酸。液体气溶胶立即冻结,并产生形成持久卷云的冰晶。
Lohman说,卷云变细改变了这种动态。 Lohmann说,这个想法是将固体颗粒(如沙漠灰尘)注入大气中,略低于卷云自然形成的斑点。引入的灰尘数量将远远远远低于较高的颗粒数量。这部分是关键,因为更少的颗粒会吸引更多的水蒸气,从而产生更大的晶体。作为冰晶生长对于较大而又重的,它们会降低并降低,并且根据条件的不同,在到达地面之前会蒸发。
Lohmann说:“取出水蒸气,去除湿度,并防止正常的卷云形成。” [全球变暖已经改变了世界的8种方式这是给出的
Lohmann说,理想情况下,该方法将应用于最容易受到Cirrus云形成的位置 - 地理纬度(包括北极),其中包括CO2的温度升高是最大的。
Lohmann说,研究人员的计算机模型表明,如果做得正确,则卷心菜会使全球温度降低0.9度(0.5度C)。她补充说,但是如果做错了,这项活动可能会产生以前没有的卷云,这导致了要解决的问题。
冒险业务
德国汉堡的马克斯·普朗克气象学院的气候科学家乌尔里克·尼梅尔(Ulrike Niemeier)和她的同事西蒙妮·蒂尔姆斯(Simone Tilmes)是,造成比善事更多的风险是一个问题。 Niemeier和Tilmes发表了单独的评论在本周发行的《科学》杂志上,讨论了一种称为平流层气溶胶修饰(SAM)的地球工程方法。
SAM涉及将硫气溶胶注入平流层以增加地球大气的反射率。计算机模型表明,SAM可以减少到达地球表面的阳光量。研究人员写道,这种作用将类似于火山喷发后徘徊的灰云的作用,这些灰云被证明会降低全球温度。
但是,山姆背后的科学处于其早期阶段,并且没有开发部署它的技术。
尼梅尔告诉《现场科学》:“我们的意图说,[地球工程]并不是我们在思想中应该拥有的主要解决方案。”
Niemeier和Tilmes写道,不同的计算机模型一致地识别出对SAM的副作用。例如,减少传入太阳辐射也减少了蒸发,从而减少了降水,这可以减慢水文循环,尤其是在热带地区。减少降雨量增加干旱已经是世界上毁灭性的部分。
尽管计算机模型倾向于同意,最好将气溶胶注入热带或亚热带上方的平流层,并且气溶胶将在全球范围内分散,但模型在给定冷却水平所需的注射程度上有所不同。
Niemeier和Tilmes写道:“大多数当前的地球系统模型无法充分捕获重要的相互作用,例如平流层气溶胶,化学,辐射和气候之间的耦合。因此,它们不能模拟干预措施的全部影响。”
复杂的解决方案
即使科学家可以找出一种精确的方法,经济学也令人难以置信。使用SAM将仅2度F(1度C)降低到工业前水平,需要注射量,等效于每年一次火山喷发,这是菲律宾1991年Pinatubo Mount Blast的大小,菲律宾是过去100年中最大的火山喷发根据美国地质调查局。研究人员写道,分散大量内容的成本将耗资200亿美元,并且在160年内每天需要6,700架飞机航班。
他们说,也没有任何一种方法可以解决整个气候变化问题。
“任何地球工程法我们知道,只能抵消我们拥有的全球变暖的一部分。” Lohmann说。
研究人员说,没有旨在冷却地球的方法来处理大气中的气体,这些气体是问题的来源,并有助于海洋中的酸水平提高。
洛曼说:“这并没有成为问题的核心。” “海洋酸化正在进行中。”
她说,如果社会决定采用任何地球工程方法,则该行动应伴随着减少温室气体排放的巨大努力。
尼梅尔说,减少排放应该是主要重点。 “我们对[地球工程]非常批评,我们希望人们意识到这将是一个困难。”
原始文章现场科学。