科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇
聯合國氣候狀況最新報告指出，過去的四年是有記錄以來歷史上最熱的四年，而且地球將繼續變暖。毫無疑問，未來極端天氣事件將會發生得更加頻繁，許多動植物物種面臨滅絕的威脅，同時人類的健康、糧食安全、基礎設施和經濟生產力都將受到影響。殘酷的現實向人類發起挑戰，我們不得不思考一個問題：我們能做些什麼？
絕望的時代需要大膽的科學設想。早在幾十年前科學家們就曾提出的「太陽能地球工程」再次回歸人們的視野。「太陽能地球工程」的理念很簡單，通過向上層大氣中引入反射陽光的小分子顆粒來冷卻地球，其靈感來源便是超級火山爆發後的臨時氣候變化特徵。火山爆發將大量的二氧化硫排入平流層，二氧化硫小分子反射太陽光後導致短期內地球氣候降溫。
雖然太陽能地球工程的理念是正確的，但一部分科學家認為，該計劃的實施過程可能引發不可預料的後果，例如分子進一步降解臭氧層怎麼辦？局部區域陽光屏蔽太過嚴重怎麼辦？如果臭氧層消失，那麼地球生命離終結不遠。
其實早在2014年，螺旋槳驅動的平流層控制擾動實驗（SCoPEx）就被用來作為太陽能地球工程概念模型的例證，但太陽能地球工程至今尚未進行正式實驗。
最近，哈佛大學大氣化學家詹姆斯·安德森(James Anderson)和弗蘭克·凱奇(Frank Keutsch)以及實驗物理學家大衛·基思(David Keith)將新的創意引入SCoPEx系統，採用一個帶有粒子分配器和一套化學、溫度和光傳感器的推進氣球來操控大氣成分。研究人員預計最新的「太陽能地球工程項目」（SCoPEx）將在2019年上半年首次試運行。
最初的測試涉及兩個可操縱的氣球，每個氣球將在美國西南部20公裡上空噴灑約100克碳酸鈣，然後氣球飛入碳酸鈣團霧的中心，傳感器就可以監測碳酸鈣分子在環境中的行為。目前，實驗準備工作已進入最後階段，研究人員正在調試各種儀器和氣球。科學家表示，如果實驗結果能夠達到如模型所展示的效果，一個中等大小的氣球投放0.5微米的碳酸鈣晶體就可以改善全球各地的氣候。
儘管如此，研究人員也明白開啟該項計劃可能對整個地球造成後果的嚴重性，因此科學家們正在組建一個獨立的諮詢委員會，並在ScoPEx項目上馬之前審查這項計劃。諮詢委員會遴選小組成員、科學家聯盟首席氣候科學家Peter Frumhoff 表示，「正確完成任務遠比快速完成任務更重要！」
參考文獻：First sun-dimming experiment will test a way to cool Earth, Nature, 2018, 563, 613-615, doi: 10.1038/d41586-018-07533-4.