给大气注射廉价化学物质能够给地球降温吗？
为了给地球降温，科学家提出了一系列让人感到疯狂的解决方案，其中就包括平流层气溶胶注射。根据一项新研究，平流层气溶胶注射不仅具有可行性，成本也很低。如果下定决心，一个国家就能搞定。不过，这种降温法无法逆转气候变化。温室气体仍旧存在，地球的升温趋势仍在，但我们可以通过这种方式大幅延缓升温速度。这项新研究由哈佛大学和耶鲁大学的科学家进行，研究论文刊登在11月23日的《环境研究快报》上。
这是迄今为止对平流层气溶胶注射法进行的最深入的研究。这种解决方案也被称之为“太阳暗化”或者“太阳工程”，实施时将气溶胶注入大气层，以便将阳光的热量反射回太空，模拟大规摸火山喷发产生的全球冷却效应。
地球进入“发烧模式”，体温不断升高
研究人员发现人类能够利用这种方式将温室效应削减一半，而成本远低于美国建造高速路、地铁和其它基础设施的费用。研发这项技术需要35亿美元左右，大部分资金将用于制造负责将大量气溶胶注入平流层的飞机。平流层的高度大约是波音747巡航高度的两倍。一旦这项技术做好准备，每年还需投入22.5亿美元。
相比之下，马萨诸塞州交通运输部2017年的预算为18亿美元。德州将投入近10亿美元在科珀斯克里斯蒂建造一座大桥。纽约地铁修缮预算达到数百亿美元。比利时每年的军费开支在40亿美元左右。换句话说，通过实施地球工程对大气层改造，以延缓气候变化的成本并不高。只要下定决心去做，一个小国就能搞定，更不用说美国或者中国这样的超级大国。
地球是人类的唯一家园，遏制气候变暖已经刻不容缓
听起来有些疯狂，但其他科学家表示“气溶胶法”比较靠谱。加州大学圣地亚哥分校教授凯特·里克表示：“我认为这是一种合理做法，合乎逻辑。这种方式能够产生积极效果。平流层工程的成本远低于带来同等效果的全球减排。”里克一直研究气候变化和应对政策。卡内基科学研究所科学家肯·卡尔德拉也持赞同态度。他在接受《生活科学》杂志采访时说：“我没有理由质疑他们的研究发现。我认为他们的发现合乎逻辑。”
不过，这是否意味着平流层工程是个好主意？我们应该制造喷射气溶胶的飞机？研究论文合著者、耶鲁大学讲师维克·史密斯表示，具体实施时，我们需要将大量二氧化硫注入大气层，用于反射阳光。二氧化硫很便宜，可用数量也很多。整个过程的主要成本是将二氧化硫送入足够的高度，让它们“坚守”在大气层。
应对气候变化刻不容缓，如果一再拖延，人类将遭受可怕厄运
他在接受《生活科学》杂志采访时说：“如果将这些物质送入10700米的高度，也就是波音737的巡航高度，短短几天内便会在引力的作用下像雨水一样坠落地面。如果送入平流层，则可以逗留1年或者18个月。”（这是“化学凝结尾”阴谋论的主要原因之一。阴谋论者误认为化学凝结尾是政府的一项秘密计划，旨在改变天气。在喷气客机巡航高度喷洒的任何物质都会在一周内消失。）
论文指出将二氧化硫送入平流层并非一项无法战胜的挑战。这种方式能够起到为地球降温的作用。不过，给地球降温与逆转气候变化是两回事。碳排放不仅在全球范围内造成温室效应，同时还提高海水酸性，改变全球大气和水循环。将二氧化硫注入平流层并不能驱散温室气体。
气候变化导致很多地区陷入干旱
史密斯表示：“通过这种方式，我们或许能够降低全球地表温度，但这并意味着全球每个地区的气候都能回到过去的模式。某些地区会升温，某些地区会降温，某些地区会出现更严重的干旱，某些地区则会变得更湿润。即使能够通过工程手段改造未来的气候——这种可能性是存在的——也不会给地球上的所有人带去福祉。”
他指出一旦气候变化达到倾覆点，仅靠一条“二氧化硫绑带”是无法修复的。如果格陵兰的所由冰层融化并进入海洋，全球海平面将大幅上升，让沿岸地区陷入一片汪洋。我们可以通过工程手段为地球降温，但冰不会从海洋回到陆地。要知道，格陵兰冰层是数百万年的积雪形成的。
碳捕获系统概念图，每年可捕捉100万吨碳
即便如此，史密斯仍支持地球工程研究。他指出我们有必要深入了解，以确定能否成为一个切实可行的解决方案。他说：“我担心某些化石燃料生产企业会渗透到这种研究。地球工程研究人员必须防止这种情况发生，同时提高公众对这种工程手段的认知。”
将气溶胶注入上层大气层以遏制气候变化并不是一个新想法。政府间气候变化专门委员会在2018年的报告中便提及这一想法，但并没有背书。里克表示气溶胶法的成本比其它地球工程技术低，例如捕获大气层中的二氧化碳。
碳量排放温室气体是导致气候变暖的罪魁祸首
但研究人员指出这并不意味着气溶胶法应该付诸实施。里克说：“现阶段，我并不认为这是一个好主意。对于如何实施，我们的了解还不够深入。我们尚未找到一个完美的机制，就气溶胶的喷洒数量以及类型达成共识。我并不认为能够在短期内解决这些问题。”不过，随着时间的推移，一切都可能发生改变。
里克说：“气候变化造成很多令人恐慌的影响，例如格陵兰和南极洲冰川融化，我们必须想办法应对。即使我们认真落实，减排和捕获二氧化碳也需要一定时间。某些人是否认真落实，我仍存在疑虑。我认为太阳地球工程能够在未来成为一个有前景的选择。”
2012年5月部署在彼德曼冰川的装置，用于监测夏季冰川活动
史密斯表示气溶胶法存在很多令人担忧的因素。几乎可以确定的是，大量喷洒气溶胶会产生意料之外的副作用。一旦喷洒，我们无法在18个月内遏制它们的影响。卡尔德拉表示虽然实施这种工程的可能性不断提高，但由于政治因素的存在，他怀疑这种工程能否成为现实。如果投票同意喷洒二氧化硫，一旦出现恶劣天气事件，没有一名政要愿意承担责任。他说：“如果实施后一年出现‘桑迪’飓风，人们会将矛头指向大气工程。”
一个深受气候变化摧残的小国可能在没有获得全球批准的情况下，就决定实施这种工程。但论文指出这种工程无法做到保密，大国也可能强迫小国按下停止键。利用气溶胶法遏制温室效应并不能将温室气体驱逐出大气层，它们会在大气层逗留一千年之久。太阳工程只能起到缓解作用，而无法逆转气候变化。
“桑迪”飓风卫星图像
史密斯指出：“是否会达到必须实施大气工程的程度，我真的不知道。”其它地球工程手段的成本可能更低，但效果无法与气溶胶法相提并论。里克表示这种平流层化学工程存在一系列疑问——硫如何与大气中的其它化学物质发生反应以及局部地区的影响。大气中新增的二氧化硫是否会影响臭氧层？局部地区的农业生产或者水系统如何应对光照量的突然变化？公众又会作何反应？里克称现阶段科学家还需进行更多研究，找到这些问题的答案。
