@ 2017.08.08 , 11:00

向海上云层喷洒粒子能给地球降温吗

地球工程,又名气候工程这一想法极具争议。但随着地球大气层中温室气体的不断累积,科学家们也开始寻求可能的急救措施。

华盛顿大学(UW)的一项新研究针对利用海上云层增亮来抵消全球变暖这一想法进行了研究。这一想法试图向空气中喷洒盐水来使得海上云层反射更多入射的太阳光线。两名UW的大气科学家在发表在地球未来杂志上的文章中称,海上云层增亮的小规模测试将有助于回答云层和气溶胶有关的科学问题。这个早期地球工程测试的双重目标遵循了美国国家科学院2015年的推荐,即任何地球工程测试也将具有科学上的益处。

向海上云层喷洒粒子能给地球降温吗
credit: 煎蛋画师BC

第一作者Rob Wood 教授说道“气候科学中一个主要的未回答问题是:气溶胶能多大程度上冷却这个星球?对照试验将测定我们能将云层改变到何种程度,并测试气候模型中的一个重要组件。”

其他合作者还包括UW大气科学家Thomas Ackerman教授,能源部东北太平洋国家实验室的Philip Rasch以及海洋保护所的Kelly Wanser。

这些作者是一部分提议在海上喷洒盐水增加海上云层亮度、增强反射阳光能力的科学家。这样做是未来可能紧急情况下抵消全球变暖的短期措施。同时,这样也能进一步理解气候系统。

气候模型中最大的不确定性之一就是云层,它以无法预测的方式反射阳光。水滴只会在大气尘粒上凝聚,比如烟、盐或者人类污染物。当空气中包含更多粒子时,相同的湿度就会形成更细小的液滴,形成更白、更亮、更具反射性的云层。气候科学家们认为工业革命以来的环境污染形成了更亮的云层,反射更多阳光,抵消了温室气体带来的变暖。但他们无法确定这一效应的强弱或者预测对未来的改变有多大。

Wood说道:“测试海上云层增量实际上对处理这些问题有很大的好处。我们能否以这种方式扰动云层,气候模型是否正确表达了云层和气溶胶之间的关系?”

这一提议正在等待政府或者私人捐助者的赞助。多年来UW研究者一直与加州湾区域的一组工程师合作研发一种能将盐水变为微小粒子的喷嘴,然后将这些粒子喷洒到海上云层。这是实现这个约3年计划的一系列所需步骤的第一步。

研究者提出:

  • 制造能每秒钟喷洒数万亿气溶胶粒子的喷雾器。
  • 进行喷雾器的初步实验测试(UW研究科学家Dave Covert 2015年在海湾区域帮助进行了原型喷雾器的风洞测试)。
  • 在一个相当平坦、相对没有多少空气污染、接近海上云层的沿海区域进行初步的室外测试(研究小组目前正在寻求蒙特利湾的赞助,以进行所提出的海岸测试)。
  • 如果测试成功,就进行海上测试,某天人们可能需要决定是否利用更大规模的实验来实现世界海洋范围内的阳光反射增强。
  • Ackerman说道:“我们正在谈论某种伦理问题的新世界。对于气候,我们已经不再是无法为害。我们已经在改变气候了。而现在是‘两害相权取其轻’。”

    “我们能做什么是个科学问题,但我们应该做什么则是个伦理问题,我们应该怎么做则是个政策问题。对此我是个不可知论者。我想测试地球工程,看是否能起作用。但我们在做这个的同时,我认为我们也需要问自己:‘应该做吗?’”

    论文原文:DOI: 10.1002/2017EF000601

    本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。Hannah Hickey


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