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地球工程: 阻止地球发热的工程

地球热得要发烧了,后果可能很严重,那么就有一些大聪明想出了一些招数来给地球降温,并起了一个高大上的名字,叫做地球工程(Earth Engineering)

近期,世界气象组织(World Meteorology Organization)发布公报说,2024年是有仪器测量记录以来最热的一年,全球全年地表平均温度比1850-1900年期间的平均温度高了1.55摄氏度,一下子打破了在本世纪末增温控制在1.5°C的阈值,这个阈值是这些年来许多为气候变化操心的人所坚持要求的。

全球增温(暖化)已是不争的事实,伴随的现象有冰雪融化加速、海平面上升、海洋热容量增加、高山冰川退宿,等等等等。

地球,—我们生活的家园,在发热。再热下去会如何?已有许多大大小小的科学家做了很多情景预测,虽然大部分都说预测有不确定性,但后果可能很严重,例如:极端天气和气候事件会增多,暴雨、干旱、台风和野火等影响的烈度会增强。

既然地球热得要发烧了,后果可能很严重,那么就有一些大聪明想出了一些招数来给地球降温,并起了一个高大上的名字,叫做地球工程(Earth Engineering)。

到目前为止,提出的地球工程方案不下百种,从原理上可以归为两大类,一是减少整个地球-大气系统对太阳能量的吸收,二是减少温室效应,即减少大气中的温室气体浓度。下面举几个地球工程的例子。

  1. 向平流层注入人为气溶胶。即约在20~35km的高度范围大气层中,喷洒亚微米-微米尺度的颗粒物(例如硫酸盐气溶胶),这些小颗粒物可以长期停留在平流层中,将一部分太阳光反射回太空,从而减少到达地面的太阳能。这个方案提出的时间比较早,是受到强火山(例如菲律宾皮纳图博)喷发的气溶胶进入平流层造成全球降温现象的启发。
  2. 太空部署反射镜。即在地球空间轨道上发射部署大量的太阳光反射镜,可以调节反射镜的方向来控制反射量。
    1. 海洋上人造云。由于云反射太阳辐射的能力远大于海表面,在无云区人造云就可以将一部分太阳能反射回太空。这要使用成百上千艘船,抽取海水向空中喷撒形成人造云。
    2. 地表白化。我们知道,白色的冰雪会反射更多的太阳辐射。根据这一特点,我们可以将地表和海表白色化,从而增加太阳辐射的反射率。例如在湖面或海面投放大量的白色塑料球,实现增加反射率并减少蒸发的双重目的。
    3. 双碳战略。这是大家都熟悉的,一些具体工程技术方案就不赘述。

目前除了双碳战略外,地球工程方案都没有付诸实施,许多还处于数值模拟评估阶段,其效果、可能的负作用、实施成本和可行性等仍在深入研究中。

关心地球村的村民们,你们有什么高招也拿出来一起分享吧。

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