增亮的云層能為我們爭取應對氣候變化的時(shí)間嗎？

云可以昭示地球變暖嗎？云的類(lèi)型和高度可以反映出大氣的溫度和濕度變化。

照亮地球的云層，使其反射更多的陽(yáng)光，這可能會(huì )使地球降溫——也就是說(shuō)，如果我們能找出如何做到這一點(diǎn)，或不會(huì )造成任何意外的傷害。為了驗證這一理論，一個(gè)由30多名頂尖科學(xué)家組成的小組編寫(xiě)了一份研究路線(xiàn)圖，該路線(xiàn)圖近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

這篇論文（https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi8594）的重點(diǎn)是如何通過(guò)從船上向空氣中噴灑鹽水來(lái)人為地用海洋云層遮蔽地球表面，這一策略被稱(chēng)為海洋云層增亮（MCB，marine cloud brightening），這些實(shí)驗將屬于有爭議的太陽(yáng)能地球工程類(lèi)別，其想法是通過(guò)尋找反射太陽(yáng)輻射的方法來(lái)抵消氣候變化的一些影響。

研究人員仍然不知道這些努力會(huì )有多大的成果，也不知道它們是否會(huì )以這種方式擾亂地球，從而無(wú)意中制造新的問(wèn)題。但隨著(zhù)氣候變化加劇災難，各國在減少地球變暖污染的目標上落后，一些科學(xué)家將太陽(yáng)能地球工程視為一種可能的應急計劃。

該論文的合著(zhù)者、加州大學(xué)圣地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所的氣候科學(xué)家Lynn Russell在一份新聞稿（https://research.noaa.gov/2024/03/20/scientists-detail-research-to-assess-viability-and-risks-of-marine-cloud-brightening/）中表示：“我們需要考慮不理想的備份計劃，為我們爭取足夠的時(shí)間?！?/p>

她補充道，地球工程——部署新技術(shù)以降低全球溫度的方式控制環(huán)境——對阻止導致氣候變化的溫室氣體排放毫無(wú)幫助。在政策制定者努力減少排放的同時(shí)，它有可能減緩日益惡化的氣候災害。但首先，了解可能的風(fēng)險和收益是很重要的。

關(guān)于太陽(yáng)能地球工程作為氣候解決方案應該扮演什么角色（如果有的話(huà)）以及如何調節它，人們已經(jīng)發(fā)生了爭論。到目前為止，主要圍繞著(zhù)一種不同的策略，即平流層氣溶膠注入（SAI，stratospheric aerosol injection），該策略涉及將粒子彈射到地球平流層，將陽(yáng)光反射回太空。

2022年，一家初創(chuàng )公司不顧全球事實(shí)上暫停的大規模地球工程，繼續進(jìn)行自己的臨時(shí)SAI實(shí)驗，這在全球引起了軒然大波。即使是對太陽(yáng)能地球工程持樂(lè )觀(guān)態(tài)度的團體也對這些實(shí)驗表示反對，稱(chēng)這破壞了更嚴肅的研究，即如何模擬火山在噴發(fā)過(guò)程中噴出二氧化硫時(shí)暫時(shí)冷卻地球的方式。

自那以后，學(xué)術(shù)界和包括聯(lián)合國和歐盟在內的國際機構一直在推動(dòng)制定更強有力的太陽(yáng)能地球工程指南。一些環(huán)保倡導者完全反對太陽(yáng)能地球工程，稱(chēng)不確定性太大，氣候解決方案需要專(zhuān)注于防止溫室氣體排放導致氣候變化。

科學(xué)家們甚至比平流層氣溶膠注入更不確定海洋云層增亮的影響。因此，毫不奇怪，MCB新論文的作者希望謹慎行事。來(lái)自世界各地的31名科學(xué)家于2022年召開(kāi)會(huì )議，評估目前對海洋云層增亮的科學(xué)理解以及需要填補的知識空白。近日發(fā)表的論文總結了他們的發(fā)現，并提出了推進(jìn)MCB研究的計劃。

海洋云層的增亮模仿了火山噴發(fā)的效果。但與SAI不同的是，它需要將反射粒子送入低洼的云層，而不是更高的平流層。船舶煙囪污染中的硫也被證明具有類(lèi)似的反射作用，盡管最近的研究表明，這在過(guò)去可能被高估了。

云是一個(gè)氣候迷，這使得它們特別難以操作。有些類(lèi)型的云會(huì )阻擋陽(yáng)光，而另一些則會(huì )鎖住熱量。當然，海洋云層增亮的目標是擁有更多前者。不經(jīng)意間導致云層變薄，降雨可能會(huì )導致更多的熱量。云的形成方式或對人類(lèi)干預的反應將取決于一系列復雜的、不斷變化的因素——從天氣到人類(lèi)傳播的顆粒物如何與空氣中已經(jīng)存在的其他氣溶膠相互作用。

第一作者、美國國家海洋和大氣管理局化學(xué)科學(xué)實(shí)驗室研究員Graham Feingold在一份新聞稿中表示：“我們必須在一天中的正確時(shí)間和季節，在足夠大的區域內，將合適大小的粒子送入接受云，以遮蔽大面積的海洋……這是一個(gè)重大挑戰?！?/p>

新論文稱(chēng)，海洋云層增亮在現實(shí)世界中的可行性將取決于研究人員是否在實(shí)驗室測試和建模研究中看到積極結果。他們還需要看看小型現場(chǎng)測試是否可以擴大規模，以產(chǎn)生全球影響。衛星觀(guān)測對于監測此類(lèi)實(shí)驗的結果至關(guān)重要。除了本文所述的物理科學(xué)可行性之外，還將考慮社會(huì )和倫理方面的影響。

Feingold說(shuō)：“人們對MCB的興趣正在增長(cháng)，但政策制定者目前沒(méi)有所需的信息來(lái)決定是否以及何時(shí)部署MCB。問(wèn)題是，我們是否可以使用目前的建模和觀(guān)測工具設計一個(gè)MCB研究計劃，以在全球范圍內確定這種方法的可行性，如果不能，需要做些什么來(lái)定位我們自己?！?/p>

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