太陽能地球工程走出實驗室,哈佛團隊將噴灑懸浮粒子遮擋陽光

作者 | 發布日期 2018 年 12 月 11 日 17:34 | 分類 環境科學 , 自然科學 follow us in feedly

太陽能地球工程數十年來始終是個困在實驗室內的理念,原因無他,科學家不確定實施後可能帶來哪些後果。但一個哈佛大學團隊現在相信,以地球工程幫地球降溫的時機已到,預計明天春天將在美國部分地區上方平流層噴灑碳酸鈣微粒,調查懸浮粒子遮擋陽光後究竟會產生哪些影響。



地球天氣越來越極端,有些地區荒漠化加劇,有些地區降雨量暴增,這些可能都是全球暖化引發的異象。為了幫地球降溫,科學家老早便提出太陽能地球工程(solar geo-engineering)理念。

該理念出現已有數十年,靈感來自超級火山爆發會往平流層注入大量氣膠(包括懸浮粒子),引發全球氣溫下降,比如 1991 年 6 月菲律賓皮納土波火山爆發,噴出約 100 億噸岩漿和 2,000 萬噸二氧化硫,數月後氣膠在大氣層形成一層硫酸霧,吸收或散射到達地表的輻射量,導致全球平均氣溫下降約 0.5°C 長達 18 個月,臭氧層耗損情況亦短暫惡化。

因此,科學家也打算透過太陽能地球工程,以人工方式往大氣層撒些可反射陽光的物質粒子,減少太陽能量入射以冷卻地球。只不過太陽能地球工程理念出現多久,科學界就爭論了多久,因為我們不了解阻擋部分陽光後可能帶來哪些後果:電腦模型只算出了全球氣溫會降低,但對全球降雨模式、臭氧層破壞與作物收成產量的研究沒有定論。

直到最近,一群哈佛科學家相信是時候在真實世界中做實驗了。哈佛大學大氣化學家 Frank Keutsch、James Anderson 以及實驗物理學家 David Keith 等人,預計在 2019 年春天展開 SCoPEx(Stratospheric Controlled Perturbation Experiment)實驗,將操縱兩顆氣球於空中離地 20 公里處(平流層)噴灑小顆粒碳酸鈣,預計會分散成長度約 1 公里、直徑 100 公尺的氣膠,該研究部分資金由微軟聯合創始人比爾蓋茲資助。

如果一切按計畫進行,他們將成為世上第一個把太陽能地球工程從實驗室搬到現實平流層中的團隊。

(Source:哈佛大學

當然,會有其他團體對該實驗持反對態度,比如加拿大 ETC 組織聯合執行董事 Jim Thomas 表示,SCoPEx 的科學成果不重要,重要的是該實驗已越線社會規範;也有人擔心,太陽能地球工程不只會對臭氧層造成重大傷害,有朝一日還可能走向武器化,類似電影《氣象戰》,可以人為操縱天氣引發各種災難。

但只要地球發燒症狀沒有好轉,讓太陽能地球工程走出實驗室的呼聲勢必越來越高,對研究人員而言,研究進展面臨的最大挑戰是陰謀理論者與環保抗議人士。David Keith 說,為了推進地球工程領域,科學家不會冒然進行實驗,前置作業已經包括完善模型建立、道德規範與外部機構的獨立監督。

David Keith 再指出,迄今為止科學研究表明,太陽能地球工程的好處遠遠超過潛在負面後果,若不加以控制溫室氣體,海洋只會變得越來越酸,兩極地區融冰也會造成海平面上漲、物種滅亡;相反地,如果太陽能地球工程朝正確方向發展,則我們將減少二氧化碳排入大氣層的量,重新促進森林樹木生長,也不用耗費更多能源為建築物降溫。

(首圖來源:哈佛大學環境中心