分类
哈佛大学新闻

双语散文:伞能让你在冰上的生活更温暖一把伞能让你在冰上的生活更温暖一把伞能让你在冰上的生活更温暖

每天早上,基茨研究小组都会聚集在一起开会。八名工程师和化学家更新了他们前一天的工作:订购零件、传输软件、清理管理混乱。整个过程通常持续不到15分钟。

安排假期和采购物资并不是“高风险”,但该组织的项目有朝一日可能对全球气候变化产生重大影响。然而,这是有争议的。一些人甚至担心这会让事情变得更糟。目前,该小组正在等待批准在平流层进行新的实验。

他们的想法吗?用微小颗粒的雾来保护地球。这听起来像是科幻电影里的情节,但自从20世纪50年代首次提出这一想法以来,全世界的科学家们都开始支持这一观点,即保护我们不受外星人(好莱坞可能会这么说)的伤害,而是免受太阳的伤害。这一概念被称为太阳地球工程学,它的目的是将飞机送入距地球6至31英里的平流层,喷射出能将阳光反射回太空并使地球降温的粒子。

与同事合作的基思集团——十多个环境科学家、工程师、经济学家和政治科学家David Keith的领导下,戈登•麦凯哈佛大学应用物理学教授约翰·a·保尔森工程和应用科学学院(海洋)和哈佛大学肯尼迪政府学院的公共政策教授Keutsch团队希望通过一个名为“平流层控制扰动实验”(SCoPEx)的项目来揭示这种方案的一些可能性。

一个大胆的新计划的必要性似乎很明显。

相关的

该团队计划建立一个工业规模的碳去除工厂

以新颖的方式利用现有技术从大气中提取二氧化碳

Could global warming be overcome by releasing light-reflecting chemicals into the atmosphere? With safety and efficacy at the forefront of debate, David Keith discusses the moral and political quandaries surrounding the science of geoengineering.

气候工程学:来自寒冷

基思说,新的报告可能会促进对地球工程概念的深入研究

In the search to attenuate climate change,  researchers from Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences have identified an aerosol made from calcite — a common antacid medication — that could reflect sunlight while repairing the ozone layer.

降低地球工程的风险

气溶胶可以在不破坏臭氧层的情况下使地球降温

2018年,全球二氧化碳排放量创历史新高。今年10月,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)宣布,为了将全球变暖控制在可接受的水平,这些排放必须大幅下降。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的数据显示,2017年全球变暖比工业化前水平高出1摄氏度。为了防止气温上升超过半摄氏度,该小组建议到2030年将排放量减少45%,到2050年达到“零排放”。然而,该小组的网站承认,即使这些剧烈的变化也意味着“任何剩余的排放都需要通过消除空气中的二氧化碳来平衡。”

换句话说,Frank Keutsch教授说,“如果我们只做减排来达到专家组的目标,我们就需要在2021年或’ 22年之前使其为零,而这显然永远不会发生。”这纯粹是个乌托邦式的想法。正因为如此,他们在模型中加入了一种我们还没有的负排放技术。它不存在。他补充说,如果ipcc设想的这种设备真的存在,它需要的土地面积相当于印度的大小。

但随着减排的最后期限临近,科学家们对工程解决方案变得更加开放。Keutsch说:“我们知道有一件事可以让地球迅速降温,那就是把粒子放入平流层。”自然事件告诉我们:1991年,菲律宾皮纳图博火山爆发,向平流层释放了2000万吨二氧化硫。之后,整个地球冷却了半摄氏度,持续了一年多。

模仿这种影响可能会产生许多副作用,包括天气模式的变化。Keutsch不认为这些微粒会造成雾霾,但他说它们会给我们的日出带来更鲜艳的红色。问题是,在没有更多数据的情况下,很难判断可能发生什么。

“如果20年后气候影响突然恶化,公众开始要求迅速采取行动,”他说,“我担心的是,我们可能会突然做出决定,而我们没有足够的信息来做出决定。”我认为我的角色是提供各种情况下风险的信息。”

为了获得更多的信息,研究小组想要发射一个遥控气球和贡多拉到西南上方的平流层,那里开阔的空间和气象条件应该有利于发射。据Keutsch说,贡多拉上的设备将在几英里内喷射气溶胶,形成直径约600英尺的缓慢膨胀的羽状物。然后,气球将蜿蜒穿过喷雾,测量空气和气溶胶在一段时间内的反应。试飞日期将由一个独立的咨询委员会决定,该委员会不仅将考虑科学问题,还将考虑相关的治理和社会科学问题。

Keutsch说,这个实验“很小”,“不会引起气候反应”。“只有几百克的物质会被喷到平流层,这比一般飞机的排放量要少得多。尽管如此,他的团队已经因为他们的研究的潜在后果而面临反弹。

Keutsch说,除了担心意外的环境后果之外,一些组织还认为,谈论太阳能工程会降低人们解决问题的积极性,“这是有一定道理的。”

还有一些人认为这个实验只是“疯子”,这可能是因为它的科幻感,Keutsch说。直到他们听到细节。“很多时候,他们会改变他们的观点,说,‘嗯,我想这比我想象的更合理。这其实很常见。”

这种转变可能在一定程度上要归功于Keutsch实验室的化学家们的努力,他们正在研究到底应该向天空喷射什么,即使工程师们正在研究贡多拉的细节。平流层中唯一自然存在的颗粒含有水和硫酸,硫酸是由火山二氧化硫产生的。但是硫酸是一个问题,因为它有令人担忧的副作用:它使地球变冷,但它也破坏了具有保护作用的臭氧层,使平流层变暖。

化学家们认为解决方案可能是碳酸钙——由粉笔、石灰石、大理石和贝壳组成。它可能对臭氧的危害更小,也不是一个大的健康问题。研究小组正在研究这种物质是如何影响氯和氮氧化物的。氯和氮氧化物也存在于平流层——主要是由于人为排放——并加速臭氧的破坏。研究人员认为碳酸钙可能有助于降低这些气体的含量。

不过,基茨想要澄清的一点是:即使他们能够解决这些不确定性,而且地球工程项目取得了成功,这并不意味着气候变化问题将得到解决。

基茨说,原因很明显。

“这并没有解决问题的原因,”他说。“所以当我们这样做的时候,我们继续排放二氧化碳,我们将不得不在大气中放入越来越多的粒子,在某个时候,这就变成了一个疯狂的场景,对吧?”

最后,唯一可持续的解决方案是人们改变他们的态度和行为。他说:“无论如何,我们必须做的是减少赦免。”“我认为这是毫无疑问的。这是基础,是起点:我们必须减少排放。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/09/harvard-groups-research-planet-cooling-aerosols/