社会的起点和终点都是地球的整体安全 ， 但现在 ， 气候暖化正在成为人类的一场大危机 ， 并威胁着地球的整体安全 。
自工业革命时期以来 ， 温室气体浓度持续上升 ， 全球平均气温也随之增加 。 人类排放到大气层中的温室气体浓度不断增加而形成的一个笼罩地球的“温室” ， 并反过来影响了人类社会——这个夏天几乎成为最热的夏天 ， 多国多地都陆续发布高温预警 ， 因热射病而死亡的消息频见新闻报道 。
面对气候的剧变 ， 在除了减少化石燃料使用和其他人为温室气体排放源的传统方法外 ， 人类是否能发明出高新技术 ， 来彻底解决气候危机？在被称为地球工程的高新技术下 ， 人类又将面临哪些新的风险？
气候为什么会变化？地球之所以能够给人类生存提供适宜的温度 ， 没有像其他星球一样极热和极寒 ， 是因为地球有有大气层的保护 。 简单来说 ， 大气层使得几乎1/3的太阳辐射被立即反射回太空 ， 到达地球的2/3多一点儿的太阳入射辐射则被地表、海洋或大气吸收 ， 并被转化为红外能 ， 并向四面八方进行再辐射 。
其中 ， 有好几种温室气体 ， 它们吸收了大部分的红外能量 ， 自然产生的温室气体包括水蒸气、甲烷、二氧化碳和一氧化二氮 。 还有几种不属于自然产生 ， 但是由人类创造的温室气体 。 其中最重要的氯氟烃（CFCs） ， 是最先于20世纪20年代在实验室中被发明出来的 。 每一种气体捕捉不同波长的能量 ， 每一种气体也具有不同的特性 。
并且 ， 每一种气体在大气中是以不同浓度存在的 ， 每种气体的浓度也随着地质年代的不同而有所差异 。 在工业革命兴起以前 ， 甲烷 ， 约占大气浓度的0.7ppm（1ppm=1立方厘米/立方米=10-6） ， 二氧化碳约占大气浓度280ppm；一氧化二氮约占288ppb 。 而从工业革命开始 ， 每一种温室气体的浓度就有所上升 。
值得一提的是 ， 大气气体浓度并非气候的唯一决定因素 ， 其他因素也影响着到达地表的太阳辐射总量以及被吸收和被反射的总量 。
在影响气候的其他因素中 ， 就包括地球绕轴自转和绕日公转轨道的轻微摆动 ， 这些摆动则被称为米兰科维奇循环 。 19世纪20年代 ， 米卢廷·米兰科维奇通过仔细的天体力学计算 ， 研究了在过去数千年间北半球不同纬度的日射量（大阳辐射的总额）变化 。 米兰科维奇发现日射量的变化取决于地球轨道数种缓慢的周期性变化 。 后来 ， 人们就把这个发现统称为米兰科维奇循环 。
米兰科维奇相信 ， 这些循环对地球的气候变化有重耍影响 ， 但在很长时间里它们都饱受争议 。 直到米兰科维奇逝世18年后的 1976年 ， 争论才终于尘埃落定 。 当时 ， 詹姆斯·海斯、约翰·英布里和尼古拉斯·沙克尔顿发表了一篇影响重大的论文 ， 他们利用深海钻探取得的沉积岩心还原了过去 450 000 年的气候变化 ， 并发现这些变化非常符合米兰科维奇循环 。 这就表明 ， 地球轨道的变化的确导致了发生在 100 万年前 ， 以及更久远年代的冰川作用 。
此外 ， 到达地表的太阳辐射总量也受到气溶胶的影响 ， 气溶胶是阻挡入射辐射的大气颗粒物 。 火山喷发可以影响全球气温 ， 火山喷发的灰烬和烟尘可以到达平流层并且环绕地球 ， 使气溶胶的总量有所增加 。 如果规模足够大 ， 就算是暂时的一次火山喷发也足以使全球气温下降 。
世界历史上有案可查的几次规模最大的火山喷发就是以这种方式产生了重大的短期温室效应 ， 像是1783年冰岛拉基火山喷发、1815年坦博拉火山喷发和1883年喀拉喀托火山喷发之后的情况一样 。
【?气候危机和道德风暴，我们离地球工程还有多远？】不过 ， 不管是大气气体浓度 ， 还是地球轨道变化 ， 又或者地球内部和地球表面发生的变化 ， 这些因素都还停留在自然的变化上 。 而如今 ， 更为人们所担忧的 ， 则是人为造成的气候变化 ， 即工业时代的人类对自然的碳循环所施加的干扰上 。
要知道 ， 世界上储存的碳在岩石圈、土壤圈、生物圈、大气和海洋之间循环 。 然而 ， 自从工业革命以来 ， 人类的活动已经改变了碳在这些圈层中的分布 。 人类用比自然发生的速度更快的速度将碳从地球移走并置于大气圈中 ， 这一事实本质上引发了气候变化问题 。
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