向平流层中喷射大量气溶胶,真的能使地球降温吗?

今年夏天 , 世界上很多国家和地区 , 相继经历了极端高温天气 , 比如一直在持续的北美大陆西海岸“高温穹顶” , 致使美国和加拿大西部很多地区 , 出现了长时间的50、60多摄氏度高温天气 。 美国死亡谷和科威特地表温度 , 用温度计直接测量甚至一度分别达到了81和73摄氏度 。
向平流层中喷射大量气溶胶,真的能使地球降温吗?
文章图片
而在全球变暖的大背景下 , 今年北半球普遍出现了超越历史平均气温水平的现象 , 北冰洋和西伯利亚局部地区的气温 , 也一度高达30多摄氏度 , 永久冻土和冰川的消融已经呈现不可逆转的趋势 。 据科学家监测 , 目前地球大气层中的二氧化碳含量 , 已经达到历史的最高纪录 , 数值为419ppm , 为工业革命前期浓度的1.5倍 。
向平流层中喷射大量气溶胶,真的能使地球降温吗?
文章图片
二氧化碳作为地球大气层中最为主要的温室气体 , 由于其吸收从地表发出红外辐射的能力特别突出 , 因此对于地球的“保温”发挥着重要作用 。 但是 , 如果浓度突破一定限值 , 那么地球的热量散发与接收的太阳辐射将会不平衡 , 热量散发不出去 , 久而久之就会造成全球变暖 。
向平流层中喷射大量气溶胶,真的能使地球降温吗?
文章图片
应对全球变暖的策略
从人类社会发展的进程可以看出 , 地球空气中的二氧化碳浓度水平 , 与人类对自然资源特别是能源的消耗量呈现出明显的正相关性 。 原本自然界中的植物特别是藻类 , 在维持地球大气中的碳氧平衡方面 , 发挥着重要作用 。 但是 , 随着化石能源消耗量的不断提高 , 向空气中排放的二氧化碳也越来越多 , 藻类和绿色植物吸收量跟不上去 , 从而造成了大气层中碳氧平衡的失调 , 继而引发了一系列由温室效应产生的生态环境问题 。
向平流层中喷射大量气溶胶,真的能使地球降温吗?
文章图片
所以 , 要想从根本上解决全球变暖问题 , 就需要从“降碳”上着手 , 尽最大可能减少向大气层中排放二氧化碳的数量 。 目前世界上很多国家 , 包括我国在内 , 都承诺积极实施碳达峰碳中和战略 , 力争通过几十年的努力 , 将二氧化碳的净排放量降低到零 。 不过 , 即使实现了碳中和的目标 , 地球升温“刹车”的目的也不要立即实现 , 因为二氧化碳温室效应的产生 , 是需要一定的缓冲的 , 同样温室效应的减弱 , 也得需要一定的时间 。
向平流层中喷射大量气溶胶,真的能使地球降温吗?
文章图片
那么 , 有没有什么方法能够起到“立竿见影”的效果呢?理论上肯定是有 , 而且不止有一个 。 因为影响地球整体温度的因素有很多 , 比如与太阳的距离、接收太阳辐射的总量、大气层的厚度、大气层中二氧化碳等温室气体的浓度水平、大气物质的反射率等等 , 这些因素 , 都能够影响地球表面接收太阳辐射与释放热量的差值 , 从而影响到地表的温度 。
向平流层中喷射大量气溶胶,真的能使地球降温吗?
文章图片
但是 , 以人类的能力 , 我们目前还没有办法拉大地球与太阳的距离 , 也做不到改变地球大气层厚度 , 即使能够做到 , 也会改变地球在宇宙中的空间环境 , 从而对地球生态系统产生重大影响 , 不到万不得已(比如未来十几亿年内启动流浪地球计划 , 逃避太阳变成红巨星时向外扩张) , 技术达到了也不会去做 。
“平流层气溶胶喷射“方案
于是有研究团队从提高地球大气层反射率入手 , 提出了向平流层中释放大量物质形成气溶胶的方案 , 以此来试图减少地面接收太阳辐射的总量 , 从而达到给地球降温的目的 。 比如 , 美国的一个研究团队 , 设计了“平流层气溶胶喷射”方案 , 并希望于今年夏天搞一次“平流层受控扰动实验”关键技术测试 , 不过由于各方面的原因 , 这个实验计划被搁置了 , 但是研究团队正在积极努力重启这项计划 。
向平流层中喷射大量气溶胶,真的能使地球降温吗?
文章图片
“平流层气溶胶喷射”技术的原理非常简单 , 主要是受火山喷发时 , 大量由火山灰颗粒和气体、液体等物质构成的气溶胶遮蔽天空 , 能够引发地球发生一定程度的降温这个现象的启发 , 在实施时 , 通过高空飞机或者大量的氦气球 , 将气溶胶颗粒喷洒在距离地面20公里左右的平流层中 , 这些微小气溶胶颗粒在平流层中 , 能够长时间维持稳定 , 当大量的气溶胶颗粒聚集在一起时 , 可以形成较薄的“气溶胶云层” , 从而将部分太阳光线反射回太空 , 达到减少太阳辐射总量的目的 。