地球工程并非解决气候危机的速效方案,最新分析显示

一项新的研究驳斥了太阳地球工程是减少升温和实现气候目标的临时措施的观点

Close-up of a red sunset in a the fog above the Pacific Ocean

IPCC 最近警告称全球气温目标可能无法实现,这引发了人们对太阳地球工程等技术的兴趣。

气候导报 | 一项通过人工手段冷却地球气候的有争议的想法可能需要比政策制定者和公众理解的更长期的全球承诺,根据一项 最新研究 显示,该研究对使用太阳地球工程的潜力提出了新的问题。

研究表明,如果世界领导人决定使用太阳地球工程来实现国际气候目标,他们可能会被锁定在一个世纪或更长时间。这个潜在的长期时间框架进一步使关于地球工程及其可行性的辩论复杂化。

地球工程“通常被宣传为临时的、权宜之计的措施——因此它意味着相对较短,并且在几十年意义上是短暂的,” 主要研究作者苏珊娜·鲍尔说,她是法国欧洲科学计算研究和高级培训中心的博士候选人。“因此,当我们开始研究这些路径,并将它们稍微延长时,我们发现,在许多情况下,它实际上并没有那么短。”


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公众可能没有意识到太阳地球工程承诺的范围——或其风险,包括长期国际合作的必要性。

“如果我们不得不长期维持这样的系统,那只会增加发生坏事的可能性,”鲍尔说。

太阳地球工程是指一种旨在操纵到达地球的太阳辐射量的气候地球工程。最常被讨论的策略包括向大气中喷洒特殊的反射性气溶胶,以将阳光反射离开地球,从而降低全球温度。

这目前只是一个想法。而且它极具争议。太阳地球工程的风险和副作用范围从可能破坏地球臭氧层到意外改变全球降水模式。

一旦开始,除非从大气中吸出足够多的碳以将地球温度降至安全阈值以下,否则停止将是危险的。否则,突然停止地球工程可能会导致温度飙升,速度可能比生命适应的速度还快,这种概念被称为“终止冲击”。

这些风险促使科学家敦促就监管地球工程实验和部署进行国际讨论和达成协议。

这项于 3 月 28 日发表在期刊《地球系统动力学》上的新研究分析了如何使用太阳地球工程来实现气候目标,以及世界必须维持这种做法多长时间才能实现这些目标。

研究发现,时间框架差异很大。如果各国迅速减少排放和大气中的碳,太阳地球工程可能是不必要的。

但根据各国在 2015 年《巴黎协定》下做出的减碳承诺,研究发现,太阳地球工程可能必须持续至少一个世纪才能将全球变暖控制在 1.5 摄氏度的阈值内。

该研究模拟了数百种潜在的地球工程情景,以考虑诸如全球排放下降的速度、每年从大气中去除多少碳以及气候系统的物理响应方式等因素,这些因素仍然不确定。

尽管预测的时间线从不需要地球工程到数百年不等,但很少有情景的时间线少于 100 年。这些情景通常假设采取极其积极的气候行动。

该研究还发现,如果各国实现了《巴黎协定》下的气候目标,那么在世界能够安全停止并确保全球气温升高保持在 1.5 摄氏度以下之前,太阳地球工程至少需要持续一个世纪。

该阈值是《巴黎协定》最雄心勃勃的目标。而且它正变得越来越难以实现。联合国政府间气候变化专门委员会于 3 月发布的最新报告警告称,世界可能会在十年内超过温度目标。报告称,即使立即削减碳排放,世界也可能至少暂时超过 1.5 摄氏度的阈值。

超出并不一定是永久性的。各国可以使用各种技术将二氧化碳从大气中吸出,从而降低全球温度。但气候变化的一些后果,例如海平面上升,在人类的时间尺度上是不可逆转的,并且无法撤销。

太阳地球工程可以通过暂时冷却地球气候来防止超出,将全球气温升高保持在 1.5 摄氏度以下,同时世界领导人努力减少排放并去除二氧化碳,以长期冷却气候。

最终,在全球排放达到净零且去除足够多的碳后,世界可以停止使用地球工程,而全球气温不会再次飙升。但这需要多长时间才能达到这一点尚不确定。

鲍尔表示,尽管这个问题至关重要,但很少有研究试图确定需要地球工程多长时间。更长时间地使用地球工程会增加潜在风险——以及对国际合作的需求,而国际合作在很长一段时间内可能是不可预测的。

“在这种涉及地缘政治利益的技术上保持国际合作是非常冒险的,”鲍尔说。

斯坦福大学地球系统科学家克里斯·菲尔德没有参与这项研究,他说,在其他事项上,许多长期国际合作框架已经成功了几十年。不过,他说,“长期治理方面的担忧对我来说是完全合理的。”

菲尔德曾担任美国国家科学、工程和医学院委员会主席,该委员会于 2021 年发布了一份关于太阳地球工程的报告。该报告建议,这个概念值得更多的科学研究,并敦促美国政府制定一项资金充足的国家研究计划,同时强调过程中的谨慎治理和监管。

菲尔德说,这项新研究“强调了该研究议程需要基础广泛,并解决诸如长期治理挑战以及治理挑战将持续多久等问题”。

他补充说,与关于伦理和后勤的问题相比,科学界和公众通常对研究太阳地球工程物理效应的实验更感兴趣。

菲尔德说:“有时,对这些[问题]的热情超过了对其他类型研究的热情,例如意外后果、社会许可、治理问题,而这些问题可能真的非常非常重要。”

转载自 E&E News,经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2023 年。E&E News 为能源和环境专业人士提供重要新闻。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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