對抗颶風的氣象工程:平流層氣溶膠注入特定物質

2021-01-09 環球網

中國網10月29日訊 據西班牙媒體10月27日報導:五級颶風帕特裡夏於上周衝擊墨西哥西岸,迄今,墨西哥當局仍在進行損失統計。雖然比氣象系統預測的受損程度好一些,但時速高達325公裡的颶風帕特裡夏還是創造了北半球太平洋東海岸有史以來的最強颶風記錄。不斷上升的海水溫度是造成颶風形成的因素之一。面對這些氣候變化,科學家敲響警鐘:未來的極端氣候事件將不斷增加。

根據科學家言論,大幅度減少溫室氣體的排放是目前我們唯一能做的對抗全球變暖,並防止到本世紀末全球均溫再升高兩度的有效辦法。然而由於這個目標難以實現,研究人員正在尋求其他減少受氣候變化影響的可能性。

其中有一項被命名為氣象工程的行動,旨在通過科學技術的應用幹涉自然調節氣候的進程。英國皇家學院將這個詞定義為針對氣候進行大規模人工操作,以應對全球變暖。本周發表在雜誌《國家科學院學報》上的一份研究建議:可通過在平流層氣溶膠注入特定物質的方式對抗全球變暖。

火山活動

通過計算機模擬大西洋極端氣候事件顯示,將硫酸鹽注入平流層(對流層上的大氣層部分)可以有助於避免如科學家預測的那種破壞性颶風的增長。

研究人員指導排放硫酸鹽可以帶來降溫的效果是因為在自然界驗證過其效果。1991年菲律賓皮納圖博火山爆發使得大量的硫酸鹽進入平流層。這次火山噴發產生的硫酸鹽相當於工業化國家年產量的四分之一。根據計算,這次的大量硫酸鹽注入使得全球平均氣溫降低了半度。雖然它同樣帶來了很多其他效果:例如臭氧層遭到破壞,以及許多主要依靠降雨獲得地表水的地區季節降水量減少。

「由於硫的負面作用,我們不會使用硫酸鹽,但是我們可以設計更好的氣溶膠。」該項研究的負責人、北京大學教授約翰這樣說。

多樣的效果

「我們都知道硫酸鹽會破壞臭氧層,尤其是含氟的時候。因此,禁氟成為了本世紀的議題。我們真的很依賴臭氧層,因此氣象工程的一項關鍵就在於不能使用硫酸鹽。我們在計算機模型中應用它是因為我們需要了解這個系統的根基在哪裡,由此才能調查可以使用何種氣溶膠才能帶來同樣的效果。但是這個到目前為止仍然不是一項足以改變氣候條件的切實可行的方案。」約翰教授解釋道,「因為,氣候被改變的同時,總會有另一些東西也在發生變化。」

「要問如何在大氣層中分散這種氣溶膠的話,答案是用飛機。據計算利用硫酸鹽的氣象工程年花費成本在100億美元。這與減少二氧化碳排放的成本比起來算是很便宜的了。並且目前地球的科技技術是可行的。」

研究者強調,這只是一個短期內緊急應對氣候變化的戰略。我們要做的仍然是在經濟發展的基礎上控制碳排放量,並尋求減少大氣中二氧化碳的方法。

「氣象工程帶來的變化的有效性不及減少溫室氣體排放。我認為它可以被大規模區域性地運用在某些情況特殊的地區。例如,為了避免南極和格陵蘭島的冰川消融。」約翰教授提議,「因為這一區域的海水溫度上漲可能會導致5億人失去家園,許多城市消失在洪水中。」他最後補充:「也許氣象工程還能夠逆轉荒漠化。」

初步研究

「作為一種可行的應對全球變暖的戰略,氣象工程正在成為一個日益被廣泛討論的議題,但是,其影響力也受到了負面效果的限制。現階段的調查仍然很局限,因為大多數學者仍然集中注意力在升溫和降水量的問題上。只有很少的研究人員將目光投向了颶風和其他方向。」

史丹福大學教授福爾德如是說。

「我是氣象工程的堅定支持者。當然,需要說明的是,目前我們的研究還處在初期階段,未來我們可能會發現更多的驚喜和負面效應。」(高可卿)

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