热点:应对全球变暖 科学家要给地球撑起“太阳伞”
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为了缓和全球变暖的趋势，科学家们想了各种各样的方法。 通过减少进入地球的太阳光能否消除温室效应的影响，引起了研究者的关注。 根据《环境研究快报》杂志11月18日在网上发表的论文，开普敦大学的科学家们通过向地球大气中喷射反射粒子，阻止一定比例的太阳光到达地表，消除地球因持续的气候变化而面临的干旱危机，
持续的气候变化怎么会构成毁灭性干旱的威胁？ 选择反射粒子的标准是什么？ 怎么喷射到合适的位置？ 喷射反射粒子给地球打“太阳伞”的方法有多有用？ 科技日报记者就此采访了相关人士。
受火山喷发后冷却效果的启发
从2010年开始，被蓝色海洋包围的南非第二大城市开普敦持续了好几冬，遭受了100年的干旱。 开普敦预计有必要在年4月12日关闭供水系统，限制居民的水，但这个时间节点当时被称为“零日”，人们也称此为“零日”危机。 由于削减市政用水，紧急采购农业用水，开普敦这次的“零日”危机消失了。 但是相关专家认为，当地的干旱现象与地球的气候变化密切相关，为了彻底消除“零日”危机，有必要从地球整体的气候系统开始。
“干旱、洪水灾害是地球系统气候变化的表现形式之一，存在于地球气候变化的历史中。 ”浙江大学环境资源学院副教授卓越超在接受记者采访时表示，过去100多年来，人类活动加剧了温室效应，地球表面蒸发量增加，整个地球系统本来的水循环发生了变化，现在大气系统的水热资源更丰富，但这些水 因此，在其他地区和该地区的其他时间段降水大幅减少，干旱发生的频率和强度也上升。
为了对抗气候变化的影响，科学家们开展了相应的地球工程研究。 太阳辐射管理是地球工程之一。 了解到太阳放射管理的想法受到了火山喷发后的冷却效果的启发。
1991年菲律宾皮纳图博火山爆发，向大气中释放大量的二氧化硫和硫化氢气体，形成了硫酸盐气溶胶传播。 数据显示，这些气溶胶传播在一定程度上反射太阳的短波辐射，减少大气中的热量，给地表带来降温效果，从1992年到1993年地球温度下降了约0.4℃。 因此，一位科学家开始建议用配备特殊装置的飞机向平流层喷洒气溶胶传播，复制这种火山效应。
据高级超留言记者透露，2006年前后，两位美国科学家开展了地球工程项目的研究，希望在距离地面约20公里的平流层高度配置材料，将人类活动增加的辐射热量减少一半。 这次开普敦大学的科学家发表的研究成果认为，在考察这项工程后，利用这项工程项目模型，可以将特定种类的粒子释放到大气中遮挡阳光，如果成功，将发生“零日”危机的概率降低90%
为什么反射粒子必须喷射到平流层呢？ 哈佛大学的科研小组告诉记者对此进行了专业研究。 发现粒子喷射到更接近地面的对流层时，有可能随着降水等气象过程降落到地面，无法起到长时间反射太阳辐射的作用。 平流层相对干燥，空气难以对流，而且大气运动多为水平方向，有利于反射粒子的稳定功能。 大气中平流层更上面的部分是中间层，这里的空气对流运动很强，如果把反射粒子释放到这个区域，粒子很可能随着气流不规则扩散，同时释放到这里的价格也相对较高。
反射粒子的选择有讲究
实际上，“变暗”的太阳构想不是空中楼阁，迄今为止科学家进行了相关实验。 像2009年一样，俄罗斯科学家通过直升机散布等方法散布过硫酸盐粒子。 2011年，美国加利福尼亚大学的研究者也在圣地亚哥沿岸进行了同样的实验。
我们知道喷射粒子也有一定的选择标准。 例如，粒子的反射性能必须达到一定的标准。 把它们组合起来的小粒子悬浮在大气平流层时，形成的粒径大小正好可以对抗太阳的短波辐射，达到最佳的反射效果。
更重要的是，从环境的角度来看，反射粒子不会对大气化学系统产生不良影响。 最初，有科学家设想向平流层喷射硫酸盐粒子。 因为这关系到平流层臭氧层的严重破坏。 现在全世界的臭氧损失处于恢复期，臭氧损失物质正在逐渐减少，如果喷射大量硫酸盐粒子进入平流层，很可能会中断臭氧的恢复。
另外，空气是垂直上升运动，随着空气的上升，地面的水蒸气随之上升。 在这个过程中水蒸气是否变成云与供水蒸气凝结的凝结核的多少有很大的关系。 即使水蒸气含量特别多，如果没有凝结核或只有很少的凝结核，水蒸气就不能充分凝结成长。 因此，科学家心中理想的反射粒子还有一个共同点。 它们起着凝结核的作用，大量的喷射粒子到达平流层后，本身不仅可以遮蔽阳光，还可以凝结成云，对太阳光起到很好的遮蔽效果。
关于如何选择反射粒子的喷射位置，从高度的超观点来看，随着地球的自转，通常2周以内大气绕赤道一周，因此没有考虑喷射地点绕360°旋转。
只不过是应对气候变化的备份计划
粒子散布后，真正的效果会怎么样，这是大家关注的问题。
一位美国科学家建议将碳酸钙作为反射粒子喷射到平流层来完成这项任务。 因为碳酸钙的粒子不仅能反射太阳光，还能中和平流层火山喷发产生的大量硫化物，减少酸雨的生成。 因为平流层的臭氧层不会被反射粒子破坏，也有助于臭氧空洞的修复。
看起来一举两得的这个构想招致其他科学家的批判，喷射粒子遮挡阳光的构想整体也出现了相反的声音。 南北纬15°和30°上空平流层注入气溶胶传播的科学家用数值模型进行了模拟，结果表明，该方法可以降低地球表面温度，但破坏了海洋循环系统的平衡，海洋继续变暖。
“本来海洋和陆地之间就有温差，海陆温差是整个地球系统季风气候的强大驱动源。 海洋变暖后，海陆温差变动，季风环流和降水减弱，对地球整体季风区的气候降水产生很大影响。 ”。 优秀的超告知记者。
另外，有人建议利用反射粒子减少太阳光向地表的辐射是“难以治愈”的手段。 大气中温室气体的总量没有减少，气溶胶传播的生命周期也短，对流层气溶胶传播的寿命通常为几天到几周，平流层气溶胶传播的寿命长，但总是消失，在反射粒子的气溶胶传播作用结束后
从高度的超观点来看，这些地球工程的构想只是人类应对气候变化的一个后备方案。 她特别是在进行气候工程相关研究得出一些结论后，并不意味着科学家有必要鼓励开展或试行这种气候工程，而是通过科学研究，利用气候模式整理可能影响的所有因素，整理不同的气候变化
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