一项新研究表明 ， 利用平流层气溶胶喷射（SAI）的热反射粒子聚焦于两极 ， 有望使地球两极降温2°C ， 并重新冻结北极和南极 。 研究人员表示 ， 该计划“在常规技术下是可行的 ， 成本相对较低” 。 虽然副作用可能是令人讨厌的 ， 政治上也几乎不可能 ， 但该计划提供了一种方法来减缓或扭转因极地冰层崩溃而预计的灾难性的海平面上升 。
SAI是一个极具争议性的想法 ， 其灵感来自于大型火山爆发后的冷却效应 。 这些自然事件向空气中喷出大量的尘埃、火山灰 ， 通常还有二氧化硫 。 前两者会产生阴影效应 ， 造成几个小时的短暂冷却效果 ， 但二氧化硫往往会上升到高空平流层 ， 在那里与水分子结合 ， 形成硫酸颗粒 ， 并保持长达三年的时间 ， 将太阳辐射反射出去 ， 造成持久的表面冷却效果 。
因此 ， SAI背后的想法是将二氧化硫装入高空飞机 ， 并在高空向大气层喷洒 ， 模仿火山的冷却效果 。 到目前为止 ， 情况不错 。 请注意 ， 硫酸最终离开大气层的方式是结合成越来越大的水滴 ， 最终变得足够重 ， 作为酸雨落到地球上 ， 正如你所想象的 ， 这对植物、鱼类或动物都不是好事 。 而且 ， 所有的硫氧化物都是令人讨厌的吸入物 ， 如果经常吸入 ， 会伤害肺部并导致哮喘和支气管炎 。
到目前为止 ， 大多数SAI的研究和建模都集中在将这些气溶胶部署在全球各地 。 但是有越来越多的科学家开始研究只在南北两极进行 。 在这个阶段 ， 北极和南极感受到的气候变化的影响比世界其他地方要严重得多；它们变暖的速度是全球平均水平的几倍 ， 导致巨大的冰结构崩溃和融化 。 每个气候模型都考虑到了由此产生的海平面上升 ， 这将对全世界产生灾难性的影响 。
显而易见 ， 没有科学家愿意让空气中充满硫磺 ， 让最后剩下的北极熊和企鹅淋酸雨 ， 或者给碳排放者提供任何借口不清理他们的行为 。 但是 ， 面对我们目前的轨迹 ， 即北极地区的夏季海冰将在2050年或更早的时候或多或少地消失 ， 人类发现自己处于一个两难境地中 。 所有的选择都需要摆在桌面上 ， 进行评估 ， 并在某种程度上尽早准备好 ， 以便有所作为 。
因此 ， 对SAI的研究正在迅速推进 ， 将其集中在两极--一种被称为次极地部署的方法--可能会比全球模式以更少的资金和酸雨带来更好的回报 。 之前的研究表明 ， 春天和初夏可能是最有效的季节 ， 而且只在一个极地做这件事可能会对全球天气产生不对称的影响 ， 所以可能审慎的做法是针对两个极地 ， 用一个随季节旅行的机群 。
一项新研究来自于一个相当广泛的贡献者 ， 它深入研究了针对“重新冻结”北极和南极的两极SAI项目可能是什么样子 ， 它将花费多少 ， 以及设备和技术差距可能在哪里 。该研究提出了将南北两极冷却2°C的名义目标 ， 并指出在过去50年中 ， 北极的温度已经上升了3°C（5.4°F）以上 。 它建议在60度纬线上注入气溶胶 ， 大约是北半球的奥斯陆、赫尔辛基、阿拉斯加的霍默和西伯利亚的马加丹的纬度 ， 并与南半球的巴塔哥尼亚的南端持平 。 在这些纬度 ， 有可能更便宜地完成工作 ， 因为对流层位于较低的高度 ， 你的飞机不必飞得那么高 。 这项研究选择了13公里（42600英尺）的高度 。 所释放的粒子将缓慢地向两极漂移 ， 集中其影响 。
为了达到2°C的结果 ， 该计划每年将向每个极地注入6.7吨的二氧化硫 ， 要求每年提供令人瞠目结舌的总计134吨的材料 。
该研究继续研究物流问题 ， 发现现有的飞机无法将足够的有效载荷运到足够的高度来完成工作 。 目前最接近的是军用空对空加油机 ， 但这些飞机无法在不大幅减少有效载荷的情况下达到目标高度 。 例如 ， 麦克唐纳-道格拉斯 KC-10 Extender 可以携带大约128801磅（58400公斤）的有效载荷进入喷洒区 ， 但这只是它设计的有效载荷的22% ，。
研究报告建议采用一种专门建造的平流层飞行器 ， 称为SAIL-43K ， 这是以前指定用于在靠近赤道的地方执行更高SAI任务的飞机的降级版 。 该机每次任务将携带167971磅（76190公斤）的有效载荷 ， 但其起飞重量将比KC-10轻约77000磅（35000公斤） 。
为了达到冷却目标 ， 该项目将需要125架专门建造的SAIL-43K ， 在每个极点四个月的注入期中 ， 每天总共飞行1458次 。 这些飞机将起飞 ， 爬升30分钟 ， 在两分钟内排出所有装载的二氧化硫 ， 然后在接下来的30分钟内回落 ， 并在接下来的一小时内再次装载并为下一次任务补充燃料 。
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