今年入夏以來(lái)，極端高溫天氣席卷全球，北極圈也陷入“癱瘓”，“32℃北極圈，無(wú)家可歸的北極熊面臨滅頂之災(zāi)”一度刷屏，全球變暖問(wèn)題再一次向人類發(fā)出挑戰(zhàn)。其實(shí)，為應(yīng)對(duì)氣候變化，科學(xué)家們?cè)缫烟岢龈鞣N“改造”地球的工程，其中就包括“平流層紗罩”概念。

但是，美國(guó)加州大學(xué)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(guó)《自然》雜志發(fā)表論文表示，他們通過(guò)數(shù)據(jù)分析及對(duì)地球系統(tǒng)建模發(fā)現(xiàn)，向平流層注入氣溶膠對(duì)作物產(chǎn)量的影響很可能好壞相抵，并不能緩解氣候變化對(duì)全球農(nóng)業(yè)構(gòu)成的威脅。向平流層注入氣溶膠如何影響氣候變化？為了應(yīng)對(duì)氣候變暖，科學(xué)家們還提出了哪些地球工程？

用氣溶膠“擋”住太陽(yáng)光？可能性太小

“平流層紗罩”地球工程概念，指的是通過(guò)人工方式將氣溶膠注入平流層，以減少到達(dá)地球的太陽(yáng)光量，抵御氣候變化的影響。

“氣溶膠是一個(gè)體系，包含氣體、液體、固體，其概念并不明確。通常用粒徑較小的顆粒物來(lái)指稱氣溶膠，其成分包含三類，第一類是地殼類硅鋁鈣等元素，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(jī)碳和元素碳等的含碳成分?！眹?guó)家環(huán)境保護(hù)城市環(huán)境顆粒物污染防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任馮銀廠在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)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(lái)源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等，而人為源為化學(xué)制品、紙漿和造紙、化肥、農(nóng)業(yè)作物等。需要注意的是，氣溶膠作為載體，攜帶著病毒等對(duì)人體健康有害的物質(zhì)。

馮銀廠向記者解釋道，元素碳在氣溶膠影響氣候變化的過(guò)程中作用較大，有些有機(jī)物比如硫酸鹽等會(huì)影響光的輻射、散射，或是對(duì)光進(jìn)行吸收。據(jù)悉，黑碳?xì)馊苣z對(duì)可見光和部分紅外光譜有很強(qiáng)的吸收能力，它在大氣中的各種化學(xué)和光化學(xué)反應(yīng)、非均相反應(yīng)以及氣粒轉(zhuǎn)化過(guò)程中起著重要作用。

中科院大氣物理研究所劉強(qiáng)等研究人員指出，氣溶膠對(duì)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(yáng)輻射和地面輻射出的長(zhǎng)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(huì)影響云層，而云層變化反過(guò)來(lái)影響氣候。

武漢大學(xué)環(huán)境工程系王祖武教授對(duì)記者表示：“實(shí)際上氣溶膠影響的是能見度，它形成灰霾后折射或反射太陽(yáng)光。另外，它相當(dāng)于凝結(jié)核，水汽聚集在凝結(jié)核上，影響云層和降雨。跟溫室氣體的效應(yīng)正好相反，氣溶膠好比制冷劑，能導(dǎo)致地面溫度降低。不過(guò)，大氣環(huán)境復(fù)雜，不能說(shuō)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(gè)罩子，讓紫外線少進(jìn)來(lái)？我覺得這個(gè)可能性太小了。怎么把顆粒物弄上去呢？不考慮返流的問(wèn)題嗎？我們?cè)谥卫眍w粒物，要把空氣中的污染顆粒物弄少點(diǎn)，它這是又把顆粒物弄到高空？”馮銀廠對(duì)平流層紗罩的可行性持懷疑態(tài)度。

應(yīng)對(duì)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、制作太陽(yáng)傘、向海洋中施加鐵元素……這些“修補(bǔ)”地球的行為統(tǒng)稱為“地球工程”，旨在通過(guò)工程和技術(shù)手段對(duì)氣候狀況加以干預(yù)，從而應(yīng)對(duì)氣候變化帶來(lái)的全球升溫問(wèn)題。

據(jù)資料顯示，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)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(guò)植樹造林、土壤固碳、生物質(zhì)碳捕獲等各種碳捕獲、封存和轉(zhuǎn)化技術(shù)，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(yíng)養(yǎng)元素，也有人提出將深層海水抽到表層，向海洋表層提供營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)加快將表層碳固定到海底的速率。

第二種類型是太陽(yáng)輻射管理地球工程，是通過(guò)影響進(jìn)入到大氣層的太陽(yáng)輻射，為地球“直接降溫”。主要是通過(guò)增加反照率，把一些太陽(yáng)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、亮化增白大氣中的云層、屋頂刷白、沙漠綠化、在地球大氣層中設(shè)置太空反射鏡等。

據(jù)中國(guó)氣象局發(fā)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(jìn)展，但還是相對(duì)薄弱，未得到地球系統(tǒng)多模式集合的驗(yàn)證，且實(shí)施效果具有高度不確定性，可能帶來(lái)高風(fēng)險(xiǎn)。

但中國(guó)氣象科學(xué)研究院車慧正研究員對(duì)記者稱，應(yīng)對(duì)氣候變化最主要的還是控制人為排放。王祖武也認(rèn)為溫室氣體減排才是切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)氣候變化的措施，現(xiàn)在已經(jīng)提出了較多碳減排、碳交易的措施。

“應(yīng)對(duì)氣候變化最重要的還是減排，二氧化碳那么多，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?！瘪T銀廠說(shuō)。