給地球加個罩子,就能緩解氣候變暖?

2021-01-09 中國新聞網

  給地球加個罩子,就能緩解氣候變暖?

  第二看臺

  今年入夏以來,極端高溫天氣席捲全球,北極圈也陷入「癱瘓」,「32℃北極圈,無家可歸的北極熊面臨滅頂之災」一度刷屏,全球變暖問題再一次向人類發出挑戰。其實,為應對氣候變化,科學家們早已提出各種「改造」地球的工程,其中就包括「平流層紗罩」概念。

  但是,美國加州大學伯克利分校研究人員喬納森·普拉克特及其同事,近日在英國《自然》雜誌發表論文表示,他們通過數據分析及對地球系統建模發現,向平流層注入氣溶膠對作物產量的影響很可能好壞相抵,並不能緩解氣候變化對全球農業構成的威脅。向平流層注入氣溶膠如何影響氣候變化?為了應對氣候變暖,科學家們還提出了哪些地球工程?

  用氣溶膠「擋」住太陽光?可能性太小

  「平流層紗罩」地球工程概念,指的是通過人工方式將氣溶膠注入平流層,以減少到達地球的太陽光量,抵禦氣候變化的影響。

  「氣溶膠是一個體系,包含氣體、液體、固體,其概念並不明確。通常用粒徑較小的顆粒物來指稱氣溶膠,其成分包含三類,第一類是地殼類矽鋁鈣等元素,第二類是離子成分,比如硫酸鹽、硝酸鹽、氯鹽等。第三類是包括有機碳和元素碳等的含碳成分。」國家環境保護城市環境顆粒物汙染防治重點實驗室主任馮銀廠在接受科技日報記者採訪時表示,大氣氣溶膠有人為源和自然源,大部分氣溶膠都是人為源。

  氣溶膠的自然來源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等,而人為源為化學製品、紙漿和造紙、化肥、農業作物等。需要注意的是,氣溶膠作為載體,攜帶著病毒等對人體健康有害的物質。

  馮銀廠向記者解釋道,元素碳在氣溶膠影響氣候變化的過程中作用較大,有些有機物比如硫酸鹽等會影響光的輻射、散射,或是對光進行吸收。據悉,黑碳氣溶膠對可見光和部分紅外光譜有很強的吸收能力,它在大氣中的各種化學和光化學反應、非均相反應以及氣粒轉化過程中起著重要作用。

  中科院大氣物理研究所劉強等研究人員指出,氣溶膠對氣候的影響可分為直接影響和間接影響兩大方面。直接影響指大氣中的氣溶膠粒子吸收和散射太陽輻射和地面輻射出的長波輻射,從而影響地球與大氣間的輻射平衡。間接影響是指氣溶膠濃度變化會影響雲層,而雲層變化反過來影響氣候。

  武漢大學環境工程系王祖武教授對記者表示:「實際上氣溶膠影響的是能見度,它形成灰霾後折射或反射太陽光。另外,它相當於凝結核,水汽聚集在凝結核上,影響雲層和降雨。跟溫室氣體的效應正好相反,氣溶膠好比製冷劑,能導致地面溫度降低。不過,大氣環境複雜,不能說只靠單一的氣溶膠就能影響氣候變化。」

  既然氣溶膠能影響氣候,向大氣中注入氣溶膠能否緩解氣候變化呢?「給地球加一個罩子,讓紫外線少進來?我覺得這個可能性太小了。怎麼把顆粒物弄上去呢?不考慮返流的問題嗎?我們在治理顆粒物,要把空氣中的汙染顆粒物弄少點,它這是又把顆粒物弄到高空?」馮銀廠對平流層紗罩的可行性持懷疑態度。

  應對氣候變化,還有這些地球工程

  向平流層注入氣溶膠、搭建空間反光鏡、製作太陽傘、向海洋中施加鐵元素……這些「修補」地球的行為統稱為「地球工程」,旨在通過工程和技術手段對氣候狀況加以幹預,從而應對氣候變化帶來的全球升溫問題。

  據資料顯示,聯合國政府間氣候變化專門委員會將地球工程分為兩種類型。第一種類型是碳移除地球工程,通過植樹造林、土壤固碳、生物質碳捕獲等各種碳捕獲、封存和轉化技術,降低大氣中的溫室氣體濃度。碳去除地球工程最典型的是海洋施肥,比如向海洋中施加鐵元素或是氮、磷等營養元素,也有人提出將深層海水抽到表層,向海洋表層提供營養元素,同時加快將表層碳固定到海底的速率。

  第二種類型是太陽輻射管理地球工程,是通過影響進入到大氣層的太陽輻射,為地球「直接降溫」。主要是通過增加反照率,把一些太陽光散射回太空,從而減少地球吸收的短波輻射,降低地球變暖的速率。比如人為在平流層注入氣溶膠、亮化增白大氣中的雲層、屋頂刷白、沙漠綠化、在地球大氣層中設置太空反射鏡等。

  據中國氣象局發展研究中心助理研究員孔鋒分析,近十年的地球工程研究雖然取得一些進展,但還是相對薄弱,未得到地球系統多模式集合的驗證,且實施效果具有高度不確定性,可能帶來高風險。

  但中國氣象科學研究院車慧正研究員對記者稱,應對氣候變化最主要的還是控制人為排放。王祖武也認為溫室氣體減排才是切實可行的應對氣候變化的措施,現在已經提出了較多碳減排、碳交易的措施。

  「應對氣候變化最重要的還是減排,二氧化碳那麼多,能不升溫嗎?我覺得減排最可行,其他工程的可操作性還需要考慮。」馮銀廠說。

相關焦點

  • 是什麼原因導致全球氣候變暖?有什麼方法可以遏制全球氣候變暖嗎
    而且全球變暖是全球性的問題,需要世界上所有的國家進行溝通協商解決,不是某一個國家就能改善的。但是全球變暖的問題確實很嚴峻,為此世界各國多次召開有關全球變暖的商討大會,但是由於利益糾纏原因這些大會的結果都很不理想。
  • 是什麼原因導致全球氣候變暖?有什麼方法可以遏制全球氣候變暖嗎
    而且全球變暖是全球性的問題,需要世界上所有的國家進行溝通協商解決,不是某一個國家就能改善的。但是全球變暖的問題確實很嚴峻,為此世界各國多次召開有關全球變暖的商討大會,但是由於利益糾纏原因這些大會的結果都很不理想。
  • 氣候變暖的九大問題
    冰山消融、海平面上升、生態系統被破壞……,這些表明地球的氣候正在發生變化。 法國《新觀察家》周刊7月7日一期分析氣候變化的原因及其對世界的影響:    1、氣候何時開始發生變化?    氣候變化已經開始。90年代是歷史上天氣最炎熱的時期。在一個世紀的時間裡,地球表面的平均氣溫上升了0.7攝氏度。
  • 有效緩解全球氣候變暖的7個簡單應對方法
    全球變暖將給地球和人類帶來複雜的潛在影響,其中既有正面的,也有負面的。例如隨著溫度的升高,副極地地區也許將更適合人類居住;在適當的條件下,較高的二氧化碳濃度能夠促進光合作用,導致植物生長的增加,即二氧化碳的增產效應,這是全球變暖的正面影響。
  • 全球氣候變暖停止,地球大範圍降溫是好事嗎?科學家:冷的離譜!
    地球的環境問題一直以來都讓科學家感到頭大,隨著人類的不斷發展,人類對於地球資源的需求也是越來越大的,但是人類對於資源的不斷開採使地球環境也受到了嚴重的破壞,地球資源越來越匱乏,溫室氣體的不斷排放,使全球氣候變暖問題不斷加劇,並且也將越來越難以控制。
  • 全球變暖氣候遭破壞,難道人類遲早要脫離地球
    4、工業發展帶來的氣體排放,全球工業大發展百年,是環境重傷的百年,也是地球發燒病痛的百年;5、永凍層釋放甲烷氣體,地表約有1/4為永久凍土,在其身體中有大量的CH4和CO,過去它們隱身途中,現在不甘寂寞的它們紛紛釋放,成了氣候變暖的背後推手;6、臭氧層能力變弱,臭氧是紫外線過濾專家,其能夠保護地球生物免受紫外線傷害,然而隨著煙塵排放量的增加,臭氧層遭到嚴重攻擊不斷變薄。
  • 一萬億棵樹助人類擺脫氣候變暖?
    氣候變暖已經在我們的生活中體現出來了,如果不加以遏制,那麼變暖的趨勢不會自動停止,預計到2030年,全球氣溫將上升1.5℃,屆時,地球上的冰川和冰山大面積消融,海平面將大幅升高。而我們都知道,樹木就像鎖碳的「寶盒」,它們在光合作用的過程中,吸收大氣中的二氧化碳,並轉化成有機物,釋放氧氣,從而達到緩解氣候變暖的作用。為了研究森林的固碳能力,2015年,英國科學家對亞馬孫雨林吸收二氧化碳的能力進行了研究。研究結果顯示,亞馬孫雨林每年能吸收大約22億噸二氧化碳,大約相當於吸收了8.6億輛汽車一年排放的二氧化碳量。
  • 全球氣候變暖還沒解決,地球又面臨新考驗,人類還能支撐多久?
    地球誕生至今已經有46億年的歷史了,在這發展過程中,地球也發生了很大的變化,後來人類的誕生對地球環境造成了嚴重的破壞,人類對地球的資源肆意開採,對地球生物大肆捕殺,導致地球的生態環境變得越來越脆弱。人類的發展還在不斷向前,但是在溫室氣體的大量排放下,地球的溫室效應也是越來越嚴重的,全球氣溫不斷上升,如今地球的氣溫屢創新高,全球各地都受到了全球氣候變暖的威脅。
  • 2050年的氣候是什麼樣?科學吸收CO 可以緩解全球變暖嗎?
    或者往近了說,2050年我們的氣候會是什麼樣子?首先,地球表面的溫度來自於太陽輻射,而氣候主要的兩個因素是太陽輻射量和地表溫度保留能力。科學家認為,在未來的幾千年裡,我們不能指望太陽發出的熱量會有什麼大的變化,因此,從現在到2050年,地球接收到的熱量幾乎都差不多,而氣候變化主要和大氣中的溫室氣體有關。大氣中這些氣體的濃度越大,在地球保留的熱量就越多,全球平均溫度就會越高。
  • 地球「母親」體溫逐步上升-全球氣候變暖
    但是小夥伴是否發現最近幾天的氣溫較往年都有大幅度的升高,全球性氣候變暖的話題再一次讓我們擺上了餐桌,讓我們必須重新重視起來。全球氣候變暖是一種和自然有關的現象,是由於溫室效應不斷積累,導致地氣系統吸收與發射的能量不平衡,能量不斷在地氣系統累積,從而導致溫度上升,造成全球氣候變暖。
  • 氣候變暖 「看海」還是抗旱
    原標題:氣候變暖 「看海」還是抗旱 去年,一則有關「我國西部正在變暖變溼」的新聞刷屏:西北地區一些乾涸多年的湖泊再現碧波,荒蕪的戈壁逐漸顯現綠色,降水量出現增加趨勢,一切似乎都在宣告,西北地區正在變暖變溼。 3月23日是世界氣象日,今年的主題是「氣候與水」,有關「變暖變溼」現象的討論再次引發關注。
  • 從南極高溫20℃來了解全球氣候變暖
    熱點解讀以熱點事件為背景,主要考察全球氣候變化的特點、全球氣候變暖原因、全球氣候變暖造成的危害、全球氣候變暖對水循環、工業、農業、氣候、生態環境的影響、緩解全球氣候變暖的措施。1.全球氣候變暖的原因自然原因:地球正處於氣溫較高的間冰期人為原因:人類燃燒大量礦物燃料,排放CO2等溫室氣體;砍伐森林等造成植物對CO2吸收的減少;氟氯烴化合物等溫室氣體增多。
  • 如果小冰河時期到來,能否緩解全球變暖?內行人「一語道破」
    ,喜歡我推薦的文章的小夥伴們可以多多關注我,每天會為大家獻上科學文章 如果小冰河時期到來,的確是可以緩解一下全球面暖的問題的全球變暖是大家都知道的一件事情。由於人們的活動燃燒了大量的石油和煤炭等化石燃料。這讓空氣中的二氧化碳含量大大增加,從而產生了溫室效應,讓地球溫度升高。全球氣候變暖會產生一系列的環境問題,危害自然生態系統的平衡,最終威脅到人類是生存。
  • 如果小冰河時期到來,能否緩解全球變暖?說出來你別不信
    如果小冰河時期到來,的確是可以緩解一下全球面暖的問題的。全球變暖是大家都知道的一件事情。由於人們的活動燃燒了大量的石油和煤炭等化石燃料。這讓空氣中的二氧化碳含量大大增加,從而產生了溫室效應,讓地球溫度升高。全球氣候變暖會產生一系列的環境問題,危害自然生態系統的平衡,最終威脅到人類是生存。
  • 地球上的人會因為全球氣候變暖而滅亡嗎?
    很多人對地球溫室效應的提升,全球變暖認知不足,總以為變暖就變暖唄,不就是冬天變得更暖和一點,夏天變得更熱一點嘛,這樣冬天省了暖氣費,夏天多開點空調冷氣費,沒什麼大不了的。其實這種理解完全沒有觸及全球變暖的本質。全球變暖完全不是暖一點或者熱一點的問題,而是溫度總水平升高,從而引起全球冰川融化,海平面上升,全球氣候出現反常,並引發一系列連鎖反應的問題,導致生態毀滅的大災害問題。
  • 英媒:化學風化可緩解氣候變化影響
    參考消息網8月3日報導 英媒稱,美國佛羅裡達州立大學的一個科學家小組發現,化學風化過程的發生速度有可能比科學家之前認為的要快得多,進而有可能抵消當前和未來的人類活動所導致的氣候變化的部分影響。化學風化指二氧化碳分解巖石,然後被封存在沉積物中。
  • 全球氣候持續變暖怎麼辦?給地球打個「遮陽傘」
    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。
  • [決策者說]鄭國光:應對全球氣候變暖
    李小萌:您剛才講到的這些氣象的問題,以前還有爭論,說全球氣候變暖究竟是一個總體的趨勢,還是一個地球自然規律的變化,並不一定會有一個不好的結局,現在有沒有一個定論?    李小萌:90%的可能性是因為人類活動影響地球變暖,能不能反推,如果人類改變自己的行為,能夠減緩變暖的趨勢呢?
  • 全球變暖「後遺症」?極端氣候覆雜,地球以前與現在是「兩個天」
    在全球變暖的情況下,越來越多的地區開始受到冰川的威脅,難道地球真的會因為冰川融化而發生巨大變化嗎?從整個問題我們可以看出來,全球變暖帶來的問題也是普遍存在了,未來人類受到冰川的影響可能會越來越嚴重,而冰川融化產生的一些列問題也出現了,極端氣候的存在。現在我們可能就是受到這樣的氣候控制之中,在全球實行巴黎協議的情況下,我們希望未來的環境變得更好。
  • 全球變暖讓植物無所適從 城市熱島急需綠化來緩解
    但不時見諸報端的一些相關新聞報導,足以令人相信,有效緩解城市熱島效應,城市綠化亟待強化。     氣候變暖讓植物無所適從     近日在廣東從化流溪河國家森林公園開幕的梅花節遇到了「尷尬」:園內往年12月開始就有一簇簇白花綻放的10萬株梅樹枝頭,如今仍是光禿禿的,上面只是大量花蕾含苞欲放。