朱诺探测器拍摄的地球 。 照片拍摄于2013年 ， 当时探测器正在利用地球引力加速前往木星
【物理学家|朱诺号探测器拍摄的地球】今年全球大气二氧化碳浓度破了记录 ， 达到了工业化前水平的1.5倍 ， 极端气候在世界各地频频出现 。 如果不想变得更糟 ， 人类必须在2050年前 ， 把二氧化碳的净排放量减少到0 。
这其实是一个很难达到的目标 。 作为普通人 ， 我们应该对极端气候常态化的到来有心理准备 。 即使2050年全球做到了二氧化碳的零排放 ， 地球的升温也不会立刻停止 。 无论是气候变暖还是变冷 ， 都是一个长期的过程 。
但是有没有办法在短期内让地球凉下来呢？最近哈佛大学的一些科学家认为办法是有的 。 他们正在从事一项所谓的“平流层受控摄动实验” ， 试图通过对大气层上部的成分进行调节 ， 来达到使地球快速降温的目的 。
地球大气热量的主要来源是太阳 。 地球日照面持续吸收来自太阳的红外辐射 ， 其中30%被反射回太空 ， 其余被吸收 ， 并在夜间辐射回太空 。 工业化前 ， 地球大气吸收的热量和返回太空的热量处于一个精妙的平衡中 ， 地球的平均气温因此得以维持在一个基本恒定的值 。
但是现在人类排放了大量二氧化碳 ， 打破了这种平衡 。 原来应该返回太空的一部分热量在大气层中被保留了下来 。 所以大气二氧化碳浓度越高 ， 气温也就越高 。 长期而言 ， 人类必须减少二氧化碳的排放 ， 才能避免气候变化带来的最严重恶果 。
但是短期呢？我们是否有办法找到止痛药、麻醉剂？
事实上 ， 某些方法确实可以在短期内让地球的温度就降下来 。 比如在自然界中 ， 火山喷发产生的烟云可以反射大量阳光 ， 让气温变凉 。 1991年菲律宾皮纳图博火山喷发 ， 北半球的平均气温因此下降了至少0.5摄氏度 。
受此启发 ， 哈佛科学家认为我们可以通过向大气层上部投放某种颗粒物来降低大气温度 。 具体而言 ， 是利用飞行器或气球 ， 在2万米的高空平流层撒播气溶胶 。
气溶胶能够长期滞留在空中 。 它们非常小 ， 我们从地面看不到；但是又有足够的反射率 ， 能够把一部分阳光反射回太空 。 与此同时 ， 只要选对了气溶胶 ， 它们也不会像火山烟云那样破坏臭氧层 。
研究人员通过计算机模拟 ， 认为这种方法是可行的 。 虽然是治标不治本的权宜之计 ， 但是如果人类能够确实保证减少碳的排放 ， 从根本上解决问题 ， 这种方法就可以成为一种短期的补充 ， 一种治疗过程中的止痛剂 。
目前研究人员希望能够在有限的受控环境中进行实验 ， 以获得更多的真实数据 ， 来对模型进行优化 。 为达到这一目的 ， 科研小组计划向平流层释放一系列受控飞行的探空气球 ， 试探性地投放成分为碳酸钙的气溶胶 ， 以研究它们在平流层中的扩散方式以及对阳光的反射效率 。
研究人员估计 ， 现在距离实际应用为时尚早 。 大约还需要至少10年的时间 。 而进入到实施阶段后 ， 可能会有大约140万吨的气溶胶被投放到平流层 ， 且需要定期或不定期的补充 。
这显然是个极具争议性的方法 。 有人担心气溶胶不但不会让地球凉下来 ， 反而会让温室效应加剧 。 虽然模拟结果显示这不会发生 ， 但是谁也不知道会不会有意外 。 另外一个担忧是它会不会改变气候模式 ， 以及导致农作物的减产 。
也有科学家对这种试图对气候进行“全面控制”的做法表示震惊 ， 认为这代表了人类的自大 。 这背后隐藏着许多未知因素、不确定性和监管风险 ， 也有可能为某些人拒绝减排提供借口 。
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