给地球一把“遮阳伞”挡住阳光,可以消除全球变暖的灾难吗?

2024-05-07 13:08

1. 给地球一把“遮阳伞”挡住阳光,可以消除全球变暖的灾难吗?

太阳每天都在发出巨大的能量,这些能量以光的形式向外传播,并随着距离平方而衰减。地球轨道处于太阳光的强度大约为1380瓦/平方米。然而,地球并没有把所有这些光全部吸收掉,而是把这其中的一部分反射回外太空。根据美国宇航局的数据,地球的反照率大约为33%,也就是说地球只吸收其中67%的能量。


我们知道有温度的物体就会向外发出辐射,且温度越高辐射的能量越大。地球也不例外,它也在向外太空发射红外能量。当地球吸收阳光的能量和地球向外辐射的能量相平衡时,地球的平均温度就会趋向于稳定。但是,日益增多的温室气体排放打破了这项平衡。
温室气体包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等,其中水蒸气也是一种温室气体,但是知道的人比较少。这些温室气体都有同样的一个特征,就是它的分子结构是不完全对称的,这就有助于它们吸收红外波段辐射的能量。


太阳光的能量主要集中在波长较短的可见光部分,而温室气体不会阻挡此类波长,它可以长驱直入地穿过大气层抵达地表。但是,地球向外辐射的电磁波属于红外波段,大气中的温室气体会吸收红外光,阻止地球的能量向外发散。于是,地球散热越来越少,而摄入的能量不变,结果就导致地球的平均温度急剧上升,也就是我们所说的全球变暖。
所以,根据这个原理,要消除全球变暖的趋势有两种方法。一种是减少温室气体的排放,并消除大气中多余的温室气体。另一种是阻挡部分阳光进入地球,也就是减少地球能量的摄入。


第一种方法其实就是减少大气中二氧化碳的排放,并增加对大气中存在的二氧化碳的吸收。但是这也就意味着人类的工业发展将暂缓,这对目前发展中国家的冲击非常巨大,没有人愿意自身的发展受到阻碍。自工业革命以来,大气中的二氧化碳增加了40%以上,从大约228ppm增加到现在400ppm以上。
第二种方法被称为太阳辐射管理,是地球工程界未经验证的方法中最强烈改变地球的形式。这将需要以最基本的形式向地球的平流层大量注入反射阳光的气凝胶粒子。这个想法有一定的诱惑力,但此前没有人进行过测试。科学家从火山喷发事件中知道,火山灰会阻挡阳光,使地球平均温度下降一点点。但是,有专家指出,这个方法可能有一些无法预料到的后遗症。


圣保罗大学物理研究所的保罗·阿塔克索说:“就气候影响而言,这个庞大的地球工程构成了威胁。水文循环和生态系统功能的重大变化必将发生。虽然我们对气候有一定的了解,但是却不是完全理解。我们有理由认为,刻意的地球工程可能会影响区域的降水模式,并且其对野生植物和农作物生长产生重大的影响。”
还有一点让我们感到恐惧,地球工程非常便宜,一个国家可能可以单方面做到这一点。这就带来了一些问题,如果国家A决定开始进行地球工程,并且国家B遭受了天气灾害,那么国家B可能会把原因归咎于国家A,这可能会带来国家之间的冲突。


虽然我们知道该地球工程风险非常大,但是科学家表示世界可能毫无准备地滑入地球工程之中。当我们无法控制二氧化碳的排放量时,温度的上升可能会迫使人们最终选择执行无法预料后果的地球工程。到那时,可能事情的发展就朝着灾难的方向一直前行。

给地球一把“遮阳伞”挡住阳光,可以消除全球变暖的灾难吗?

2. 全球变暖愈加严重,为什么不在太空中发个飞行器给地球打个伞?

目前来说这个问题不太现实。在地球上,曾经出现过火山喷发产生的异常降温事件,它的根本原因是火山喷发向地球大气层注入火山灰、硫酸盐与硫化物等物质,从而在大气层中反射阳光,降低地球的温度。因此,这种事件也引发了一些科学家的好奇——人为模拟“火山喷发”,不就可以让地球降温了?一种称为平流层气溶胶注入(SAI)的技术就这样应运而生,据称可以将全球变暖的速度降低一半。

该研究由哈佛大学和耶鲁大学的科学家领导,这个疯狂的想法涉及在近20千米的高空中将大量硫酸盐颗粒喷洒到地球的平流层低层。科学家表示他们将使用专门设计的高空飞机、气球或大型海军式火炮运送硫酸盐。推出SAI系统的成本估计约合35亿美元,运营成本为每年22.5亿美元。

当然,这个做法的提出显然是一个“治标不治本”的做法,芝加哥大学地球物理科学系的David Archer在接受采访时表示,这种工程的问题在于它只是一个暂时的创可贴,短期内解决这个问题,但这个问题会一直存在下去,因为它并没有解决温室气体浓度不断上升的问题,温室气体是导致全球变暖的主要原因。洛桑联邦理工学院的气候变化经济学专家Philippe Thalmann表示,该系统成本

并不低,而且从长远来看风险更大,尽管看起来继续拖延全球变暖的发展对于一些国家来说是诱人的,但很显然,如果这种工程一旦停止,人类将会立刻进入变暖的进程中,而且还可能变本加厉。它可能严重危害农业,导致干旱或极端天气。

3. 如果像人类夏天出行撑伞一样,给地球撑一把"太阳伞"会解决全球变暖吗?

如果像人类夏天出行撑伞一样,给地球撑一把"太阳伞"会解决全球变暖吗?阳伞效应乍一听到这一念头,你也许感觉是许多人在随口杜撰,或是是在白日作梦,但它的的确确是科学家明确提出来的猜测,设计灵感来自火山暴发。1815年,印度尼西亚坦博拉火山大爆发,是有史以来十分难得一见的特规模性火山暴发。遭受大量粉尘云蔓延滞留的危害,全球气温有显著的降低。

不能解决全球变暖,实际上却没那么理想根据向上空抛撒颗粒物的方法来给太阳"打伞",听起来尽管不会太难,可是事实上却没那麼理想化。最先,喷出的粒子要到达一定的规格型号,不但要反射合格,还无法对空气有机化学系统软件造成毁坏,例如不可以阻拦活性氧的修复。

次之,粒子要有正好的反射,拼出的小颗粒坐落于空气平流层时,尺寸要极致抵抗太阳的短波辐射;最终,粒子最好是也要有液态水的功效,不但能阻拦太阳,还能够凝固成云。除此之外,估且不说找不找获得极致的喷出粒子,仅是"喷出粒子阻拦太阳"的构想都受到了一部分科学家的抵制。
有科学家指出,这个方法"治标不治本"最终,也是有科学家强调,这一方式 "不能根除",大气气溶胶总是会消退,一旦消失,温度很可能产生反跳,产生更为明显的不良影响。总体来说,运用反射面粒子给地球"打伞"的方式 并无法处理时下全球变暖的问题。

可是也为科学家们带来了一种思考问题的角度和参照,推动大量计划方案的提起与改善。保护生态环境也是维护人类自身,为了更好地我们的未来,科学家们在勤奋,大家本人也需要行动起来,采用少浪费、少用塑料制品、少吃肉、不乱砍滥伐类等行动。

如果像人类夏天出行撑伞一样,给地球撑一把"太阳伞"会解决全球变暖吗?