加科學家提出應對氣候變化新設想

2021-01-12 中國天氣

地球防變暖 兩招可制勝
加科學家提出應對氣候變化新設想

2010-09-09 08:12:53 來源： 科技日報  

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本報駐加拿大記者杜華斌

加拿大卡爾加裡大學的科學家認為，在地球上空以可壓縮蒸汽的形式釋放碟狀人工納米粒子或硫酸，是有效對付氣候變暖的兩種新途徑，優於只是簡單地將二氧化硫氣體注入到大氣層中。

之前，科學界的研究重點是模擬火山爆發形成硫酸鹽浮塵，將太陽輻射反射回太空，從而使地球表面降溫。思路是將二氧化硫注入大氣層上部，以形成火山爆發時釋放的硫酸鹽浮塵。

卡爾加裡大學可持續能源環境經濟研究所所長戴維·凱斯認為，要想通過釋放硫酸鹽的方法反射大量的太陽輻射以降低地球的表面溫度，就必須使大氣中硫酸鹽浮塵的尺寸和分布達到最優，而要做到這一點非常難。凱斯最近在美國《國家科學院院刊》上發表設想稱，使用人工納米粒子阻止全球氣候變暖，比硫酸鹽方法更有效，而且更環保。

使用硫酸鹽方法的一個優點是，科學家對硫酸鹽在大氣中的作用比較了解，這主要得益於科學家對火山灰的研究。但該方法可能會降低太陽能的發電量，加速破壞臭氧層的化學反應過程。

凱斯認為，在大氣層中使用納米粒子，一方面可控性高；另一方面對臭氧層的破壞也更小。人工納米粒子可以使用電或磁性材料製成，設計成薄型碟狀，這樣，納米粒子就可以在空中浮起並朝向人們希望的方向，以取得反射太陽輻射的最佳效果。理論上，納米粒子可因人工幹預向極地上空移動，因此可降低極地附近的太陽輻射，阻止極地冰層融化。極地冰層融化是造成極地氣候變暖的主要原因，而極地氣候變暖又會誘發冰川快速消失。

凱斯表示，需要開展進一步詳細研究的課題包括：在大氣層裡存在著許多複雜的力學因素，納米粒子在空中如何被有效地分布；地球表面的降溫效果到底如何；納米粒子的需求量；粒子的製造成本和部署成本，在經濟上是否可行等。他提出，應該首先在實驗室中進行試驗，然後再將短壽命的粒子分布在大氣層中，一旦出現任何負面效應，科學家可加以逆轉和補救。

凱斯最近還與美國科學家在《地球物理研究》雜誌上聯合提出了另外一種技術途徑，即運用飛機在空中釋放硫酸或其他可壓縮的蒸汽以阻止全球變暖。凱斯指出，與在空中投放二氧化硫相比，這種新方法更具優勢。該技術可更好地控制粒子的大小；將更多的太陽輻射反射回太空；由於使用的粒子更少，因此也可減少較低的同溫層中的熱量積聚。

計算機模型計算的結果顯示，硫酸在空中很快會濃縮成羽毛狀，並形成較小的粒子，與二氧化硫形成的體積較大的硫酸鹽相比，它們停留在同溫層中的時間更長，對太陽輻射的反射效率也更佳。

兩種新方法的不足之處在於，自然界過去從未發生過同樣的現象，因此其對自然界的影響和其中所隱藏的環境風險仍然需要進一步的研究。儘管如此，凱斯教授仍然認為，阻止氣候變化的地球工程技術的有效性和環境影響等都需要得到重視。（本報多倫多9月7日電）

 

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