給地球撐把“太陽(yáng)傘”對(duì)抗全球變暖？可行嗎？

 

2015年開始，被藍(lán)色海洋環(huán)繞的南非第二大城市開普敦連續(xù)幾個(gè)冬季遭受了百年不遇的干旱。按照預(yù)估，開普敦需要在2018年4月12日關(guān)閉供水系統(tǒng)、限制居民用水，這一時(shí)間節(jié)點(diǎn)當(dāng)時(shí)被叫作“零日”，人們也把這次事件稱作“零日”危機(jī)。雖然通過(guò)削減市政用水，同時(shí)緊急調(diào)配農(nóng)業(yè)用水，開普敦這次“零日”危機(jī)得以避免。但相關(guān)專家認(rèn)為，當(dāng)?shù)氐母珊惮F(xiàn)象與地球氣候變化息息相關(guān)，要徹底消滅“零日”危機(jī)，還需要從整個(gè)地球的氣候系統(tǒng)入手。

 

“干旱、洪澇災(zāi)害，是地球系統(tǒng)氣候變化的表現(xiàn)形式之一，在地球氣候變化歷史上都是存在的。”浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院副教授高超超在接受記者采訪時(shí)表示，過(guò)去100多年，人類活動(dòng)加劇了溫室效應(yīng)，全球變暖現(xiàn)象愈演愈烈，地球表面的蒸發(fā)量增加，整個(gè)地球系統(tǒng)原有的水循環(huán)被改變，目前大氣系統(tǒng)里的水熱資源更豐富，但這些水可能會(huì)集中在某段時(shí)間降落在某個(gè)區(qū)域。相應(yīng)的，其他地區(qū)或該地區(qū)的其他時(shí)段降水會(huì)大幅減少，干旱發(fā)生的頻率和強(qiáng)度也就隨之上升。

 

為了抗擊氣候變化影響，科學(xué)家們開展了相應(yīng)的地球工程研究。太陽(yáng)輻射管理就是地球工程之一。據(jù)了解，太陽(yáng)輻射管理的想法是受到了火山爆發(fā)后冷卻效應(yīng)的啟發(fā)。

 

1991年菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)，向大氣中釋放了大量二氧化硫和硫化氫氣體，形成硫酸鹽氣溶膠。這些氣溶膠在一定程度上反射了太陽(yáng)的短波輻射，減少了大氣中的熱量，給地表帶來(lái)了降溫效應(yīng)，數(shù)據(jù)顯示，1992至1993年間地球溫度下降了約0.4℃。由此，有科學(xué)家開始建議用配有特殊裝置的飛機(jī)在平流層噴灑氣溶膠，來(lái)復(fù)制這種火山效應(yīng)。

 

高超超告訴記者，2006年前后，兩位美國(guó)科學(xué)家開展過(guò)一項(xiàng)地球工程項(xiàng)目研究，提出在距離地面大約20公里的平流層處高度部署材料，有望將人類活動(dòng)增加的輻射熱量減少一半。此次開普敦大學(xué)科學(xué)家發(fā)布的研究成果，是在考察過(guò)這個(gè)工程后，認(rèn)為可以利用該工程項(xiàng)目模型，將一種特定類型的粒子釋放到大氣中阻擋陽(yáng)光，一旦成功的話，有望將“零日”危機(jī)發(fā)生的幾率降低90%。

 

為什么反射粒子一定要噴射到平流層中呢？高超超告訴記者，哈佛大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)曾對(duì)此做了專門研究。他們發(fā)現(xiàn)，如果粒子噴射到距離地面更近的對(duì)流層，它可能很快會(huì)隨天氣過(guò)程比如降水降落到地面，起不到長(zhǎng)期反射太陽(yáng)輻射的作用。而平流層相對(duì)干燥，空氣不易產(chǎn)生對(duì)流，且大氣運(yùn)動(dòng)多是水平方向，有利于反射粒子穩(wěn)定發(fā)揮作用。大氣中平流層再往上的部分是中間層，這里的空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)盛，如果將反射粒子發(fā)射到這個(gè)區(qū)域，粒子很有可能隨著氣體流動(dòng)進(jìn)行無(wú)規(guī)律擴(kuò)散，并且發(fā)射到這里的成本也會(huì)相對(duì)較高。