2025-08-08 00:36来源:本站
最近的一项建模研究引起了人们对太阳能地球工程的不可预测性的新关注,质疑我们在减少气候变化影响方面可靠地管理这种方法的结果的能力。
由于减少温室气体排放的努力进展比预期的要慢,一些人开始把地球工程作为减缓全球气温上升的一种方法
太阳地球工程旨在通过减少到达地球表面的太阳辐射量来冷却地球,再现火山爆发后观测到的变暗效应。这在纸面上似乎是一个合理的解决方案,特别是考虑到目前遏制温室气体排放的努力不足以避免在未来十年内超过1.5°C的门槛。但是自从进入主流科学话语以来,地球工程解决气候变化的方法一直是一个有分歧的话题。
取决于你问谁,太阳能地球工程被视为对有意义的气候行动的威胁,一个遥远的退路,或者是拼图的重要组成部分。大多数人都同意的是,我们还没有很好地理解它的地球物理和政治后果。
为了解决这个问题,研究小组模拟了向热带平流层注入含硫气溶胶的区域效应。他们使用了一个全球气溶胶化学气候模型,该模型将复杂气候系统中硫酸盐气溶胶的化学和微物理学联系起来,特别是气溶胶如何吸收地球发射的热量,即长波辐射。
研究小组写道:“我们发现,在一些地区,这种注入的一些有害影响与气候变化本身的影响程度相似。”“这包括热带上空15公里处的强烈变暖,它改变了大气中大规模的天气模式……极地地区表面变暖加剧,陆地上的区域降水模式发生改变,因此不能完全缓解北纬高纬度地区高排放情景的变暖。”
挪威科技大学(Norwegian University of Science and Technology)的海伦·穆里(Helene Muri)没有参与这项研究,她说,这篇论文的一个关键发现是,低纬度气溶胶对长波辐射的吸收,在很大程度上导致了意想不到或不希望看到的后果。当气溶胶被注入低纬度地区时,这些后果可能包括区域变暖。
没有参与这项研究的利兹大学政治学家奥拉夫·科里(Olaf Corry)说:“这些发现强化了这样一种观点,即不均匀和不可预测的影响,以及对这些影响的看法和错误信息,将使(平流层气溶胶干预)成为一个异常烫手的‘烫手山芋’。”
该研究的作者建议,使用吸收性较低的材料,如钻石或氧化铝,或化学惰性的材料,如方解石,可以减轻一些副作用,同时使用更“复杂”的注射策略。
独立研究员安德鲁·洛克利(Andrew Lockley)也没有参与这项研究,他说,这项研究进一步证实了一系列研究表明,气溶胶的放置和类型将决定成功与否。“我认为这表明,正如我们一段时间以来所怀疑的那样,通过硫酸盐气溶胶注入平流层加热是一个重大问题。”洛克利说:“我们需要确保我们使用的气溶胶的尺寸是最佳的,而且材料的设计可以最大限度地减少平流层的加热。”“向两极分布更多的平流层气溶胶注入将是有用的——不仅因为它会更便宜,而且还因为它倾向于纠正全球变暖的极地放大。”
Lockley强调,虽然模拟这类干预的气候结果是有价值的,但将结果与现实世界的数据联系起来对于理解实际影响至关重要。他说:“了解我们注入大气中的气溶胶的命运非常重要。”“关键是要确保我们使用足够的早期实验……以便更好地了解平流层中的气溶胶生命周期以及随之而来的热效应和诱发的动力学效应。”
科里认为,即使平流层气溶胶注入对大气的影响得到了绝对的界定,建模研究还存在一个额外的问题。他们没有必要考虑跨国界实施大规模干预措施的复杂性或所涉及的实际挑战。
科里说:“这些建模方法忽略了世界上所有的混乱,重新引入这些混乱……对于避免对世界进行过度乐观的评估至关重要。”后者带来了过度乐观的风险,增加了这些想法破坏迫切需要的减排的风险。