全球氣候持續變暖怎麼辦?給地球打個「遮陽傘」

2020-12-05 人民日報

據《福布斯》日前報導，全球氣候變化是當今人類面臨的最緊迫的長期問題之一。

對於全球氣候變化及其原因，科學家已給出清楚的解釋：人為引起的能吸收大量熱量的溫室氣體排放是地球溫度升高的原因。

然而隨著時間推移，這些溫室氣體的濃度只會繼續上升，而不會下降。雖然許多組織和有識之士呼籲要減少溫室氣體排放，並淘汰化石燃料，但幾乎沒有什麼成效。那麼，我們是不是可以採用不同思路，比如阻擋來自太陽的部分光線呢？

於是，有人提出了「給地球裝個遮陽網」。託尼·德拉多爾切(Tony DeLa Dolce)表示：「為什麼我們不考慮在太空設立一道遮陽網，來減少地球接收到的光線(能量)的量？經歷過日全食的人都知道，太陽光暗下來後，溫度也會隨之降低。因此，在地球和太陽之間設立一道遮陽網也許是個好主意。」

不得不說，在解決全球氣候變化方面，這可能是目前最大膽的解決方案之一。

美國航空航天局製作的大氣層能量平衡圖

眾所周知，大氣層中溫室氣體濃度的增加導致了全球變暖，從而推動地球氣候和天氣模式在多個方面都發生了變化。通常情況下，這些變化中的大多數被認為是對人類不利的。因此，應對氣候變化是一場全球化運動。

如果最受認可的使地球大氣氣體濃度恢復到工業革命之前水平的解決方案不被採納，人類的唯一選擇就是適應這些變化，或者對地球進行改造。

SPICE項目將研究一項所謂地球改造方案的可行性

對地球進行改造也有著一定的風險。大多數這類解決方案都涉及改變地球表面或大氣層，可能會帶來不可預測的未知後果。

因此，在對地球進行改造的方案中，風險最小的可能是託尼提出的方案：在遠離地球的太空，設立一道遮陽網，遮擋部分太陽光。

由於太陽輻射照度減少，即使大氣中溫室氣體濃度繼續上升，溫度也可以得到控制。根據計算，如果要抵消自工業革命以來全部全球變暖的影響，我們必須遮擋住2%的太陽光。

日食現象

但是，至少在理論上，這一方案實施難度要小於人們的想像。在太陽和地球之間，存在一個引力保持穩定的點——L1拉格朗日點，距離地球約150萬公裡。地球圍繞太陽旋轉，位於L1點的物體將永遠在地球和太陽之間。

地球和太陽之間的拉格朗日點

在這樣遠的距離上，即使是地球大小的物體也不會在地球上投下陰影，因為它的陰影錐在到達地球前就消失了。但是，一個遮陽傘，或一系列較小的遮陽傘，將有效阻擋足夠多光線，以減少到達地球的陽光量。

為了達到抵消全球變暖效果的目的，即為了將地球接收到的太陽輻射減少2%，我們需要在L1拉格朗日點覆蓋450萬平方千米的區域——這相當於月球表面積的一半。

根據亞利桑那大學天文學家羅格爾·安吉爾(Rogel Angel)設計的方案，人類需要向L1拉格朗日點發射大量小型飛船，部署大約16萬億個小型結構(每個結構直徑約為30釐米)而非一個重型結構，可以阻擋我們所要求的太陽光。

它不會在地球上造成陰影，但會均勻地減少照射到地球表面的太陽光，與太陽表面存在的大量微型太陽黑子相似。

太空透鏡原理圖

詹姆士·厄爾利(James Early)早在1989年提出的另外一項方案，是在太空中部署一個超大的透鏡，將照射到地球的大量陽光漫射到太空中，透鏡厚度只需數毫米即可。

在L1拉格朗日點，透鏡(或透鏡系列)必須覆蓋100萬平方公裡區域，才能把到達地球的太陽能量減少約2%。

大體上，這聽起來像是一個簡單的方案，對於解決全球變暖問題來說是一個低風險、高回報的解決方案。但這一方案存在發射成本高昂以及軌道長期不穩定兩大問題。

大氣層中二氧化碳濃度上升驚人

從上圖不難看出，自1700年以來，大氣層中二氧化碳濃度上升速度驚人。在此期間，地球繼續變暖，二氧化碳水平繼續上升，而且沒有有效的策略來扭轉這一進程。

給地球打個「遮陽傘」，也許會成為人類最好的選擇。雖然成本高昂，但從長遠角度來看，它可能是我們能夠真正實施的最廉價的方案之一。

(來源:環球網)

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