下个月，英国的研究人员将通过一根悬挂的软管开始将水泵送到近一公里高空的大气中。
这项实验是对管道系统的首次重大测试，该系统未来有一天可能会在一个体育场大小的氢气球的支撑下，将硫酸盐颗粒喷射到20公里高的平流层中。其目标是地球工程，或者用伦敦皇家学会的话来说，是“对行星环境的有意的、大规模的操纵”，该学会为决策者提供科学建议。在这种情况下，研究人员正试图重现火山爆发的效果，以人工冷却地球。
这项耗资3万美元的测试是“用于气候工程的平流层颗粒注入”（SPICE）项目的一部分，其灵感来自于1991年菲律宾皮纳图博火山的爆发。那次火山向大气中喷射了2000万吨硫酸盐颗粒，使地球在18个月内降温了0.5摄氏度。如果英国的可行性测试成功，气球和软管装置可以用来向平流层注入更多的颗粒，从而将更多的太阳能量反射回太空，并有望抑制全球变暖的一些影响。
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“这是人们第一次将地球工程从实验室带到野外，”首席科学家马修·沃森周二在伦敦举行的新闻发布会上说。“我们距离真正的地球工程还有几十年的时间——我确实是指几十年。”沃森说，他的团队仍然需要确定哪些物质最能反射光线，需要多少才能产生效果，以及将颗粒注入大气可能产生的意外后果，例如酸雨、臭氧消耗或天气模式破坏。
10月份的测试将主要关注气球和软管设计是否可以成为输送反射阳光颗粒的有效方法。在英格兰诺福克的一个不再使用的机场，一个氦气飞艇将把一根普通的压力清洗机软管吊到离地一公里的高度。一个现成的压力清洗机将每分钟泵送1.8升自来水，最多可泵送190升，Hunt说，这些水会蒸发或局部落到地面。研究人员将监测系统的性能，并使用这些数据来设计更大的20公里高装置。
过去，科学家们曾提出过使用枪支、飞机、火箭和烟囱等类似的大气输送方法。2009年，俄罗斯科学家甚至对飞机输送进行了小规模的测试。但剑桥大学的SPICE工程师休·亨特表示，气球和软管设计似乎是最具成本效益的选择。即使扩大规模，该团队预计这种简单的设计也将花费约50亿美元，而发射数千架高空飞机则需要1000亿美元。
水测试预计是无害的，但一些环保组织批评了该计划——以及一般的地球工程。去年，联合国生物多样性公约发布了一项声明，禁止可能影响生物多样性的地球工程研究。英国接受了这一声明，但由于SPICE实验规模较小，并未违反任何国际协议，加拿大国际治理创新中心的物理学家杰森·布莱克斯托克说。
尽管如此，总部位于加拿大的“侵蚀、技术和集中行动小组”（ETC）称这些测试在国际上是不负责任的。他们在一份书面声明中呼吁英国政府关闭该项目，并补充说：“这项实验只是一个更大计划的第一阶段，该计划可能会产生破坏性后果，包括天气模式的巨大变化，如致命的干旱。”
罗格斯大学的气象学家艾伦·罗伯克也表达了其中一些担忧。他创建了计算机模拟，表明硫酸盐云可能削弱亚洲和非洲的夏季季风，减少为数十亿人的粮食作物提供灌溉的降雨。罗伯克说，进行这种野外实验还为时过早。他补充说，应该首先进行更多的计算机建模，以确定注入的颗粒物如何与臭氧层和水文循环相互作用。
尽管亨特同意这种研究的缺乏，但他表示，该团队需要实际测量，以确定系留气球设计是否可行。“如果现在不行，那什么时候开始？”他问道。“今年，明年？还是等到一大块冰从格陵兰岛掉下来？我的选择是仔细考虑所有工具，这样我们就不会仓促行事。”
为了避免危险的气候变化，一些科学家估计，到本世纪末，全球二氧化碳排放量必须至少减少80%。地球工程无法帮助实现这一长期目标，但大型硫酸盐云的降温效果几乎是瞬间的，这使得地球工程在北极海冰融化等急性气候危机中可能具有重要价值，北极海冰的融化可能会在未来几十年进一步加速全球变暖。
研究人员在周二的新闻发布会上明确表示，他们不主张将地球工程作为人类继续肆意排放二氧化碳和其他温室气体的借口。“[地球工程]应被视为我们在摆脱碳排放时的紧急补救措施，”沃森说。“你必须问的问题是，没有缓解措施的情况更糟糕，还是有缓解措施的情况更糟糕？而且这个答案还不明显。”