7月8日《科学进展》研究用计算机模拟发现,在太平洋特定区域喷入气溶胶增亮云层,可减弱厄尔尼诺强度及其极端天气。

太平洋沿岸的海洋温度飙升,标志着今年厄尔尼诺现象的开始
科学家说,也许有一种办法对厄尔尼诺做地球工程,让它少制造些灾难。
在一片特定的太平洋上空向大气添加气溶胶,可以让该区域的云增多、变亮,产生降温效果。新的计算机模拟显示,这能触发大气变化,可能削弱一次厄尔尼诺事件的强度,以及随之而来的极端天气。研究人员7月8日在《科学进展》上报告了这个结果。
这个想法来自一场火灾。芝加哥大学气候科学家Jessica Wan说,2019到2020年澳大利亚野火之后,巨量微粒升入大气,飘到东南副热带太平洋上空。这些火烟让那里的云变亮,而云变亮帮助触发了一次持续多年的拉尼娜事件,也就是厄尔尼诺的反面。
Wan说,这场机会主义的实验表明,在特定区域改造云层,能改变大型气候模式。她做这项研究时还在加州拉霍亚的斯克里普斯海洋研究所。
团队想知道,能否用地球工程制造类似效果,来减轻厄尔尼诺的影响。厄尔尼诺是被称为厄尔尼诺-南方涛动的气候模式中温暖的那一阶段。它通常持续不到一年,却可能致命且代价高昂。过去强的厄尔尼诺曾在陆地和海洋带来热浪,让一些地方暴雨成灾,另一些地方陷入严重干旱。
向特定区域添加气溶胶来增强云的增亮,是海洋云增亮这种地球工程的一个定向版本。海洋云增亮提议,把某些气溶胶,特别是海盐,注入大气,让海洋上云最多的区域更白、更反光,把更多太阳辐射送回太空,帮地球降温。
为了模拟海洋云增亮如何减轻厄尔尼诺,研究人员聚焦两次强厄尔尼诺:1997到1998年,以及2015到2016年。他们找出火烟微粒在东南太平洋最密集的区域,在模拟里把气溶胶注射对准这些区域。
Wan说,我们想全力一试,看看会发生什么。团队模拟了大约每立方厘米500颗粒子的巨大注射浓度。他们还改变了注射时机,看在厄尔尼诺刚开始、接近峰值时注射,以及注射时长不同,分别会有什么结果。
所有注射都让模拟中的厄尔尼诺比真实事件更弱。但弱多少取决于时机。以2015到2016年那次为例,从6月注射到次年2月,降温效果最强。而到12月才起步,也就是最后关头,降温最少。团队推测,那是因为到那时厄尔尼诺的动力已经充分展开,任何降温都更局部。
康奈尔大学气候科学家Daniele Visioni没有参与研究,她说,直接用海洋云增亮瞄准大型厄尔尼诺,非常有趣,也很新。它看起来可行,是个值得思考的方向。
地球今年6月正式进入最近这次厄尔尼诺阶段。对当前太平洋状况的模拟显示,它有可能成为一次超级厄尔尼诺。但Wan说,海洋云增亮远未列入今年应对厄尔尼诺的选项,还有很大的工程障碍和社会障碍,比如该由谁来决定这些干预是否值得可能的负面气候后果。
许多研究者仍对摆弄气候心存顾虑。英国埃克塞特大学的James Haywood说,关于海洋云增亮可行性的未解问题太多了。他和同事之前的模拟发现,冷却东太平洋可能产生比以往强很多倍的超级拉尼娜。
Wan说,厄尔尼诺和拉尼娜的影响在全球并不均匀,不是所有人都受害或受益。Visioni说,这绝不是最终答案,但保留这扇门很重要。考虑到大型厄尔尼诺造成大量破坏,提出这个问题本身就值得。