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涨常识为遏止气候变暖科学家竟想出这种操作……

放大字体  缩小字体 2020-04-05 16:38:23  阅读:7060 作者:责任编辑NO。姜敏0568

咱们总在讲气候改动

面临不断“发热”的地球

科学家有过什么“退烧”方法吗?

今日来聊下这个

自19世纪中叶

全球开端进入大规划工业化年代以来

人类的活动对全球气候形成了显着影响

全球年平均气温有着显着的上升趋势

面临严峻的气候局势,该咋办呢?

科学家们纷繁大开脑洞

提出了一些看起来天马行空的幻想

幻想经过人为的工程,给地球“退烧”

他们把这个举动命名为“气候工程”

(也被称作“地球工程”)

这些幻想力丰厚的“降温计划”都有依据

感觉每一个都能够写进科幻小说里

入门常识

首要,咱们要搞理解一件事

地球外表圈层的能量平衡

◎ 地球外表圈层能量平衡图解(以太阳入射辐射相对数为100核算)看不懂图不要紧,往下看

在地球外表圈层

包含大气圈、水圈、生物圈和岩石圈表层

太阳是最重要、也是绝大部分的能量来历

当太阳辐射穿过大气层时

只要一小部分

被大气层内的云、气溶胶、臭氧等

反射或吸收

大部分能抵达并加热地球外表

成为了地球外表肯定重要的动力

一起,地球会向外辐射

(主要是红外辐射)

这样一来

地球取得的能量失掉的能量整体适当

所以地球外表能量平衡与温度抵达相对安稳

对地球气候的构成起到了决定性作用

所以,想给地球“降温”?

气候工程学家有两套思路:

第一种,从进来的太阳辐射下手

削减能抵达地球外表的太阳辐射量

第二种,从辐射出去的长波辐射下手

尽或许多地将能量辐射出去

思路一:削减能抵达地球外表的太阳辐射量

第一招:给地球装上“反光镜”

◎ 太阳“反光镜”模型示意图

简介:在大气层外的地球轨道上,装置一面或点阵型的“大镜子”,反射掉一部分入射向地球的阳光,削减抵达地上的太阳辐射。

难度指数:★★★★★

真的是分外的简略粗犷。。。

这个计划的最大问题在于

地球外表积是相!当!巨!大!啊!

假如想反射掉入射向地球的太阳辐射能的1%

需求在地日间拉格朗日L1点

在L1点,物体的轨道周期刚好等于地球的轨道周期

装上总面积达160万平方千米的镜子

这个镜子得多大?

适当于六分之一个我国陆地上积巨细

第二招:在平流层制作“烟幕伞”

◎ 阳伞效应示意图

简介:假如在平流层播撒一些细颗粒组成的“烟幕”,能将进入大气层的太阳辐射反射、散射掉一部分,这样抵达地上的太阳辐射就显着削减了。这种降温作用像给地球撑了一把阳伞,因而得名"阳伞效应"(有些材料称为尘幕效应)。

难度指数:★★★★

这招有点像火山迸发的作用

——很多火山灰等气溶胶

顺着极强的上升气流进入平流层

并在平流层内的风作用下逐步分散

假如火山迸发的规划较大

阳伞效应满足显着

会使得全球范围内

地表气温显着下降

最近一次影响比较大的火山迸发

发生在1991年6月,皮纳图博火山

它向平流层中喷射了两千万吨二氧化硫

使得1991年下半年到1993年间

全球平均气温下降了约0.5℃

而更剧烈的火山活动

1815年的坦博拉火山大迸发

更是引发了1816年北半球大片区域的

“无夏之年”工作

◎ 1991年6月12日,皮纳图博火山正式迸发前3日的现象

这一计划操作起来比较便利

能借用平流层的大气环流

让这些气溶胶细颗粒在全球弥散

当然,这一操作也会形成潜在的副作用

比方会加重对臭氧层的损坏

气溶胶也或许会引起平流层大气环流的改动

或许引发一些气候或气候异常

依据《天然》杂志的音讯

本年或将展开这一工程的先导实验

将少数白垩(细颗粒碳酸钙)颗粒物

喷洒到平流层上,调查其分散和反照状况

不过,这一实验还需等候评定成果

第三招:让海洋之上层云竞起

◎ 美国东海岸近海的云系,从云中还能够看到航线轨道(较亮的云区域)

简介:从离咱们最近的对流层中的云下手,运用云来反射更多的阳光,给地上打个“遮阳伞”。在广袤的远海区域,能运用的凝结核数量很少,云整体的反照率相对较低。假如凭借盐颗粒等作为凝结核,添加当地的云反照率,能有用阻挠较多抵达地表的太阳辐射能。

难度指数:★★★★

比较第二招

这一招对环境的损坏影响较小

但也存在两个潜在的问题:

首要,部分后续研讨指出

云的反照率强度和凝结核密度的联系

并不是简略的正相关

假如凝结核密度增大到某些特定的程度时

或许并没有显着降温作用

其次,这波操作或许打破

海洋深处区域的海洋-大气层间热力平衡

然后导致全球范围内

一些大气环流与气候气候呈现改动

第四招:改动地表

简介:假如在大气层外,大气层里都不阻拦呢?咱们还有地上啊~!有一堆奇思妙想是在陆地外表或许海表搞工作,但真实的成效与可行性还需求证明。

难度指数:★★★

/ 白房子技能 /

2009年

美国劳伦斯伯克利国家实验室的科学家提出

假如把全世界乡镇的房子

或其他人工建筑物的顶部

刷成白色

像圣托里尼岛的这些房子

能够更多地反射太阳光

据预算,大约能抵消

约440-500亿吨二氧化碳形成的温室效应

不过,这个方法……

或许会导致城区呈现更强的反射光

光污染也将更显着

/ 奇特农作物 /

仍是在2009年

英国布里斯托尔大学的教授提出

假如在全世界农田里

都栽培叶片反射率较高的农作物(如高粱)

将使得全球气温有所下降

不过,农田面积有限

并且假如为此操控农作物类型

或许对农业反而是更大的丢失

/ 海洋泡沫机 /

这一幻想有一点点心爱

是在大洋水域里经过船只向海水中鼓气泡

较白的气泡能比海面反射更多的阳光

可是海面之大,船能影响到的海面太小

并且假如这些履行工程的船只

不能运用清洁动力

或许反而因小失大

思路二:添加地球辐射向太空的红外辐射

这一类思路的本质是削弱温室效应,一般是以操控温室气体排放,或削减大气层内温室气体浓度为方针,也被称作“碳移除”工程。除了惯例的节能减排、开发碳排放更少的新动力外,还有一些工程幻想,这中心还包含岩石圈封存碳、运用生物固定碳等。

第一招:海洋铁肥料工程

◎ 显微镜下的藻类

简介:运用藻类等植物对铁的依靠,施加“铁肥料”影响其成长,以吸收更多的二氧化碳。预期最多能抵消其时大气二氧化碳所形成温室效应的1/6。

难度指数:★★★

但!是!

这一计划假如失掉操控

藻类的疯涨很或许会引发相似赤潮的工作

对大洋的生态系统也将是很大的损害

◎ 阿根廷近海邻近的浮游植物迸发,与这一海域铁的输入有关

第二招:二氧化碳的“直接捕获”

简介:运用一些碱性化学物质在大气中很多吸收二氧化碳,然后将吸收到的二氧化碳再会集加压,压入地表以下的深处,此刻周边的硅酸盐岩石会与二氧化碳反响生成碳酸盐与二氧化硅。

难度指数:★★★★

这一计划的缺点在于

二氧化碳是较为均匀、广泛散布

整个大气层中低层

需求动用较大力气

在大片区域一起捕获吸收

让二氧化碳浓度下降的速率也较慢

且有剖析指出,这一计划的本钱也或许

较…为…昂…贵…

第三招:植树造林

简介:森林的成长进程能吸收、固定很多的二氧化碳,然后减小大气内二氧化碳的浓度和温室效应强度。地质历史时期里,石炭纪中后期的气温骤降,也和其时陆地上森林植被的大面积扩张有着密切联系。

难度指数:★★

这个应该是咱们最了解的计划啦

不过需求指出的是

植树造林对区域的降水量、土壤性质等

都有较高依靠性

假如在本是较干旱的当地造林

除了林木难以存活外

当地地表的反照率或许也会下降

(从较为亮堂稀少的地表变成了林木植被)

这也或许抵消部分二氧化碳吸收的影响

使得整体的降温起伏受限

◎ 2000-2017年亚洲地区植被叶面积改动趋势,可看到我国和印度的添加最为显着

总归

为了应对其时温室气体浓度显着上升

气候工程的议题

也逐步成为了人们重视的焦点

不过,现在其间的绝大多数计划

或是需求进一步理证明明

或是可行性不高

或是收效较低

或是存在较严峻副作用和不知道的其他影响

其时施行这些气候工程建设项目难度很大

未来也相同需求紧密证明和慎重实施

所以

咱们能做到的是从各层面做起

活跃饯别低碳与环保行为

尽或许下降人类活动对气候的影响

重视与关爱咱们的家乡

论题

看完这些科学家的脑洞

你有什么脑洞大开的主意吗

谈论区见

参考材料:

https:///question/60709344/answer/179465686

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维基百科:http://en.wikipedia.org

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我国气候报社 出品

审阅:段昊书

文章来历:我国国家地理

微信修改:舒扬

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