控制温室气体的最后一招 大气层上撒盐为地球降温

中国科学报
2018-03-27

分享本文至∇

中国科学报2018-03-27


作为地球工程的一种形式,科学家建议将盐注入到云层上方的对流层中。

应对气候灾难的最后一剂良药可能正在厨房里等着你。研究人员在3月21日于美国得克萨斯州林地市召开的月球和行星科学会议上报告说,如果控制温室气体的努力均告失败,那么在大气对流层上部播撒细盐粉就能够挡住太阳光,进而给地球降温。这种方法可能比其他暂时控制气候变化的方案更为温和。

几十年来,科学家们曾提出用“地球工程”的方式来改变全球气候。一些提议呼吁将被称为气溶胶的微小颗粒注入平流层,后者是大气中距离赤道18公里的位于对流层上方的安静区域。在那里,这些气溶胶能够将太阳光反射回太空,该过程模拟了过去曾短暂使地球变冷的大型火山爆发带来的影响。

这些方案通常涉及到硫酸盐——这是由火山喷发出的二氧化硫在平流层中形成的微粒,或者其他具有高反射率的分子,例如金刚石粉尘或氧化铝。

但是加利福尼亚州帕萨迪纳市行星科学研究所资深科学家Robert Nelson说,所有这些方法都有缺点。例如,二氧化硫可以侵蚀臭氧层,或者引发酸雨。

Nelson表示,氧化铝可能更糟。尽管这种物质反射性非常强,但人体如果吸入氧化铝,它可能就会嵌入肺部,引起类似于硅肺的慢性疾病。

Nelson说:“我是在宾夕法尼亚州的匹兹堡长大的,我记得小时候看到过黑肺病的受害者挣扎着在街道上行走。”不过,考虑到这种方法需要的氧化铝数量有限,因此远不能确定这样的健康风险是否能够成为真正值得关注的问题。

因此,Nelson继续寻找其他可能对人类健康危害不大的反射性化合物。2015年,他曾研究太阳系其他天体表面的蒸发盐,如矮行星谷神星。Nelson很快意识到,简单的食盐比氧化铝更能反光,同时对人体无害。同样重要的是,Nelson相信,当把盐粒研磨成足够小的微粒并随机分散时,它并不会阻挡地球释放出的红外线热量,进而增加了其冷却效果。

英国布里斯托大学火山学家Matthew Watson说,Nelson并不是第一个考虑用盐为地球降温的人。Watson领导的一项地球工程实验——名为平流层颗粒注入气候工程项目——于2012年被取消。他说自己的研究团队曾短暂地考虑过在平流层注入盐,但问题出现了。

首先,盐中有很多氯,而氯能够破坏臭氧层。Watson表示,仅凭这一点就足以把盐踢出候选物质的队伍。几乎没有人会欢迎注入一种可能重新在臭氧层打开一个口子的微粒。

“这可能是一个大问题。”在哈佛大学研究地球工程的能源和气候科学家David Keith对此表示赞同。盐也很容易与水发生反应,而在平流层中,水的含量非常少,即使注入少量的盐也可能会发生改变,例如,形成一定范围的云,从而产生未知的结果。

Nelson希望这些担忧可以通过在对流层上部注入盐加以解决,即在云层之上,但在平流层以下。他还计划更仔细地研究盐的特性。如果能解决其中的一些问题,Nelson希望能在一个区域内进行微粒测试。他说,这将考验这种方法的科学性,同时可能在短期内产生效益。Nelson补充说,只有在与公众进行彻底的沟通后才能进行这样的尝试。

但和几乎所有对地球工程感兴趣的科学家一样,Nelson强调,该方案并不能代替遏制碳排放的行动。例如,没有哪种类型的太阳辐射管理能够防止二氧化碳上升导致的海洋酸化。Nelson说,应该进行这样的研究,这样全世界就有可能为自己争取到一些时间。“这将是一种姑息手段,而非长期的解决方案。”

Copyright © 西子客浙ICP备:13051348-2