用地球工程學(xué)應對全球氣候變暖 只要將太陽(yáng)光遮擋掉1.8%,就能抵消大氣層中雙倍的溫室氣體所產(chǎn)生的變暖效應 值得慶幸的是,即使到了一籌莫展的時(shí)候,科學(xué)家仍有某些錦囊妙計可供采納。
他們多半不愿意討論這些可供選擇的方案,生怕誘發(fā)一種沾沾自喜之感,從根本上挫敗解決問(wèn)題的努力。這就是到目前為止的現狀。
最簡(jiǎn)單的方法是對高層大氣射入二氧化硫,價(jià)格低廉,平衡溫室氣體所需要的量將是很小的,只要用一根消防水帶,就足以向大氣層噴射所需要的一切。 由于火山噴發(fā)的結果,硫磺天然地存在于高層大氣。
所以,有些研究人員認為,增加高空硫磺量的效應也許不至于造成什么副作用;例如有人提議,為扭轉全球變暖趨勢而往海洋中撒鐵屑或其他促成二氧化碳消耗的營(yíng)養物,但這樣做的結果可能帶來(lái)很多無(wú)法預見(jiàn)的副作用。 基于太空的遮陽(yáng)系統,若日夜不停地工作,每隔5分鐘發(fā)射一束圓片前后達10年,就能將足夠的圓片射入太空以構成“微型衛星”,達到使照射在地球上的陽(yáng)光減少1.8%的目的。
成本將在數萬(wàn)億美元范圍內。 一旦進(jìn)入太空后,那些容器將會(huì )漸次漫游到地球的“L1”點(diǎn)——引力場(chǎng)在地球與太陽(yáng)之間被抵消,從而使物質(zhì)相對于兩個(gè)天體保持穩定的地方。
正是在那里,圓片將得到釋放。每個(gè)圓片均帶有由內裝的太陽(yáng)能電池提供動(dòng)力、可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電接收機加以控制的活動(dòng)導向鰭。
如同水流中的舵一樣,帶鏡面的活動(dòng)鰭起著(zhù)調整圓片方位和定向的作用。安杰爾認為,這些圓片可望在各自的位置上保持50年甚至更長(cháng)的時(shí)間。
美國國家航空航天局的皮特·沃頓以開(kāi)發(fā)試驗型DC-X火箭而著(zhù)稱(chēng);安杰爾和他一起經(jīng)過(guò)計算確定:20根高度分別為30公里的軌道槍?zhuān)羧找共煌5毓ぷ鳎扛?分鐘發(fā)射一束圓片前后達10年,就能將足夠的圓片射入太空以構成“微型衛星”,達到使照射在地球上的陽(yáng)光減少1.8%的目的。成本將在數萬(wàn)億美元范圍內。
按照安杰爾的說(shuō)法,這些圓片將以超過(guò)1000倍的效率,抵消發(fā)射中排放的碳所造成的變暖效應。 這聽(tīng)起來(lái)似乎有點(diǎn)牽強附會(huì ),但誰(shuí)也沒(méi)有對技術(shù)分析提出異議。
“微型飛船就像成群的昆蟲(chóng)一樣,具備足以保持各自定位的智能。”沃頓說(shuō),“如果你決定讓它們偏離原位,只要將它們關(guān)閉即可。”
他表示,控制系統背后的原理建立在現有技術(shù)的基礎上,挑戰則在于對設計的微調和將重量與成本降到最低限度的制造工藝。發(fā)射技術(shù)將是全新的;到目前為止,研究人員只進(jìn)行了小規模的試驗,例如運用磁性裝置,將4.5公斤的重量發(fā)射到2米的高度。
卡爾戴拉用計算機進(jìn)行的獨立模擬也表明:太空遮陽(yáng)幾乎能抵消預期從全球變暖中產(chǎn)生的溫度變化,除了南北極的小片地區外。那是因為溫室變暖呈現均勻的態(tài)勢,極地區域承受的陽(yáng)光少于熱帶地區,所以陽(yáng)光變化給南北極帶來(lái)的效應是微乎其微的。
這種冷卻中的地區差異,可能造成氣候模式不可預測的異變。由于極地區域的遮陽(yáng)效應較為微弱,它們仍會(huì )承受一定的冰層覆蓋損耗。
在這種情況下,正如卡爾戴拉所指出的那樣,二氧化硫的選項就可能具備一定的優(yōu)勢:通過(guò)在極地區域噴射更多的顆粒來(lái)加以彌補。 伴隨著(zhù)科學(xué)上的每項發(fā)現,不可能同時(shí)形成一個(gè)沒(méi)有高風(fēng)險的解決方案。
但大部分科學(xué)家認為,基礎研究還是值得一做的。這就好比后備急診外科:平時(shí)你決不會(huì )想去那里接受手術(shù),但還是得隨時(shí)提高它的醫治水平。
更何況,地球工程學(xué)通常存在不容忽視的缺陷。它絲毫無(wú)助于減少大氣層中的二氧化碳,仍會(huì )產(chǎn)生海洋酸化之類(lèi)的后續效應。
“眾所周知,二氧化碳是一種弱酸。”施奈德說(shuō),“碳酸是巖石頻遭侵蝕的原因。
它們一旦流入海洋,就會(huì )提高海洋的酸性度。這可是一件至關(guān)重要的大事。
珊瑚礁也好,靠碳基貝殼為生的浮游植物群落也罷,遲早都會(huì )發(fā)生問(wèn)題。這一點(diǎn)是誰(shuí)也無(wú)法否認的。
惟一的問(wèn)題是:它對基本的生態(tài)系有多大影響?” 還有一個(gè)風(fēng)險就是,我們的全球氣候可能危險地受到地球工程學(xué)的左右。最近,卡爾戴拉和同屬于卡內基研究所的戴蒙·馬修發(fā)表了一份研究報告提示:如果地球生物圈適應了陽(yáng)光稀少的環(huán)境和當前的二氧化碳排放量,那么,“太陽(yáng)屏風(fēng)”一旦失靈就可能帶來(lái)迅速而嚴重的后果,包括全球變暖的速度比當前加快20倍。
盡管存在諸如此類(lèi)的風(fēng)險,研究這些措施是否依然是一個(gè)好主意呢?或者說(shuō),討論這些問(wèn)題是否只是在為那些寧可無(wú)所作為的人打掩護呢?雖然有不少科學(xué)家認為,向公眾談?wù)撨@些可能性是危險的,但大部分人仍覺(jué)得基礎研究還是值得一做的。“我們應該開(kāi)展研究,然后斷定它是否是一個(gè)值得考慮的選項。”
沃頓說(shuō)。“作為一名科學(xué)家,我無(wú)法預料滄桑世變。
伴隨著(zhù)科學(xué)上的每項發(fā)現,不可能同時(shí)形成一個(gè)沒(méi)有高風(fēng)險的解決方案。輕率地否定某一項技術(shù)是愚蠢的。”
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護知識產(chǎn)權,根據《信息網(wǎng)絡(luò )傳播權保護條例》,如果我們轉載的作品侵犯了您的權利,請在一個(gè)月內通知我們,我們會(huì )及時(shí)刪除。
蜀ICP備2020033479號-4 Copyright ? 2016 學(xué)習?shū)B(niǎo). 頁(yè)面生成時(shí)間:3.177秒