科學家設想遮住太陽 以阻擋全球變暖

　　原標題：擋住太陽，就能阻擋全球變暖？

　　為了減緩全球變暖的趨勢，科學家們想盡了各種辦法，而有人則提出了阻擋太陽光進入地球的想法，這可行嗎？我們究竟該做些什麼？

用改裝過的飛機噴射出硫酸就可以讓北極上空的天空保持灰霾狀態好幾年，“而这隻需要製作一部好萊塢大片的費用”，哈佛大學的物理學家戴維基思（David Keith）如此说道。他還斷言，只需花10億美元，就能讓整個地球在2020年左右被硫酸液滴包裹。

　　從上空看，航運路線在俄勒岡海岸附近的雲層中留下了一道軌跡。圖源：Jeff Schmaltz， MODIS Rapid Response Team， NASA/GSFC

　　這就是“地球工程”（geoengineering），或者正如英國皇家科學院所定義的，“有意的大尺度的改變地球環境的行為”。這種模仿火山爆髮帶來的冷卻效應的灰霾措施是如此廉價，几乎任何一個國家——甚至隨意一個億萬富翁——都可以承擔。如果氣候變化到了十分嚴重的地步，那麼這樣一個緊急措施看上去很不錯。而目前，已經有一位心急的地球工程學者嘗試通過增加海洋中鐵元素的含量來促進光合作用浮游生物的生長的手段來降低二氧化碳濃度。因此，2月10日美國國家研究委員會發布了兩份報告，由其所任命的一組科學家以及其他專家所編寫，深入分析了各種地球工程措施。畢竟在二氧化碳濃度已經到達400ppm且還在不斷升高的今天，我們很可能需要這些措施。

　　正如上面所舉的例子，地球工程有兩種不同的類型：一類通過阻擋陽光來減緩全球變暖，配合太陽輻射管理或者改變反照率等措施；另一類則是消除導致全球變暖的分子：CO2。控制太陽輻射這種做法風險不少，並且很多風險現在仍未知。比如，模仿火山噴發的製冷效應，向平流層中噴射硫酸液滴很有可能損害保護地球生物免受紫外輻射的臭氧層，它也很有可能加劇空氣污染，帶來更多哮喘和死亡風險。

　　另一種阻擋陽光的想法是利用氣溶膠使得海洋上空的雲更白，從而將更多的陽光反射回宇宙。這不會損害臭氧層，但卻難以實踐，且有可能影響全球降水。而且目前我們還不清楚在全球各大海洋航行、從煙囪向外排放氣溶膠的船只是否已經對海洋上空的雲進行了這一改造，這意味着我們對這一過程涉及到的大氣物理和雲物理機制了解甚少。另外，還有一種最壞的可能，正如數學家馮諾依曼在20世紀50年代警告過的：這類措施的任何一個都可能被武器化，當時正處於冷戰期間，有人曾想把地球工程當做一種武器。

　　然而阻擋陽光充其量只是一個短期的補救辦法，它對於大氣CO2濃度升高帶來的其它影響毫無辦法，比如海洋酸化或者在溫室氣體作用下夜晚越來越溫暖等等。並且覆蓋天空或增亮雲層這類措施一旦開始使用，很有可能就無法停止，因為沒有消除導致全球變暖的元兇CO2，全球變暖僅僅只會暫停，而這類速成但不持久的阻擋陽光措施中的一旦停滯，就可能導致更強的全球變暖。

　　而美國國家研究委員會發現消除CO2這個角度的措施通常風險較小，但是花費高昂。保護森林、種植樹木以及加強農業中的土地管理是最簡單的也是最好的補救方案，任何一個減緩全球變化的方案都應該包含這類方案，並且它們能夠很大程度上減小CO2的濃度。但是向海洋添加鐵元素，讓發電廠燃燒新鮮植物而不是化石燃料，碳捕捉存儲技術（或循環）以及利用設備直接將CO2從大氣中清除，這些做法目前都太過昂貴或者有一些負面影響，比如改變海洋食物鏈或是替換糧食作物等等。此外，這些系統中的每一個，甚至把它們全部串聯起來，都需要進行大規模的部署，來控制每年由於化石燃料燃燒和其它人類活動向大氣中額外排放的340噸CO2。

　　簡單來说，美國國家研究委員會的專家組並不建議任何一種地球工程措施，因為這需要對地球氣候系統的深入理解。這類技術更應當被稱作有着未知影響的“氣候干預”。

　　中國的火力發電廠功率仍在持續增加，在2014年超過了8000億瓦。並且盡管去年中國的煤炭使用量在21世紀以來頭一次降低，這並不能意味着它已經到達了人們期望的煤炭使用量巔峰，中國自己承諾這將會在“2030年左右”發生。美國才剛剛開始控制其煤炭使用量，印度則很有可能在21世紀接下來的幾十年間燃燒越來越多的煤炭。在接下來的幾十年間，數百萬甚至千萬噸的CO2將會被排入大氣，利用現有技術來捕捉並迅速消除這些碳的前景十分渺茫。

　　換句話说，因CO2排放量增加而引起的“地球工程”已經發生，帶來不確定但很有可能是災難性的后果。研究其它形式的地球工程以幫助減緩甚至扭轉這一結果便十分必要了。我們不一定需要用飛機向北極上空噴射硫酸這種破壞臭氧層的做法。我們也許只需要簡單的修復方法，比如轉向利用自然的手段來消除CO2，如植物、海洋浮游生物以及岩石風化等等，並提高這些作用的影響力。

　　很顯然沒有什麼辦法能夠減少人類把向大氣中傾倒CO2，但人類很可能需要採取一些比自然本身清理更快一些的手段來清理CO2。因此美國國家研究委員會專家組建議，從CO2消除技術開始研究，從衛星上接收更多數據來更為精確地監測地球的升溫以及未來火山爆髮帶來的影響。專家組的一員，Science雜誌的總主編以及美國國家地質調查局的前主管、地質學家馬西婭麥克納特（Marcia McNutt）说道：“我們現在越是不採取行動，將來就越有可能不得不要採取二氧化碳消除手段來避免氣候變化最嚴重的影響。”