想象一下在拥挤的酒吧里和朋友交谈，音乐震耳欲聋，周围的喧嚣几乎淹没了你的谈话。
这种试图追踪和理解对话思路的体验，统计学家称之为信噪比问题。
信号是你朋友的声音。噪声是阻止你听到它的一切。
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当然，这个问题不仅限于欢乐时光的谈话。在气候科学领域，研究人员发现，地球工程实践也可能存在一些显著的信噪比问题。
“有句话说：如果你无法衡量它，你就无法管理它。如果我们试图管理气候系统来控制和改造它，我们就必须能够衡量我们正在对它做什么，”国家海洋和大气管理局空气资源实验室的气候科学家黛安·塞德尔说。
地球工程是指为了抵消气候变化的影响而对地球进行改变的想法。
一个流行的例子是太阳辐射管理（SRM）。这是一种使地球更具反射性的做法，以便更多的太阳辐射被反射出去，而不是使地球变暖。
在理想的SRM地球工程情景中，即使人类通过释放越来越多的吸热气体使地球变暖，这种变暖也会被抵消，因为更多的致热辐射也会被反射出去。
然而，实际的地球工程离现实还很遥远。在推进这个想法的过程中，一个步骤是让地球工程师能够知道他们的努力是否奏效，以及在多大程度上奏效。
美国国家海洋和大气管理局的塞德尔是昨天发表在《自然-气候变化》杂志上的一篇展望论文的主要作者，该论文探讨了探测这些影响将有多么困难。
塞德尔说，由于信噪比问题，太阳辐射管理的影响可能很难看到。
“我认为主要的信息是，除非信号非常大，否则检测太阳辐射管理的短期实验或长期部署都将非常具有挑战性，”她说。
线索隐藏在自然变率之中
科学家们使用一颗名为CERES的 NASA 卫星来测量有多少辐射进入和离开地球。
理论上，CERES 应该能够测量地球工程造成的改变，例如，使云层更具反射性。
塞德尔解释说，问题在于地球的反射率（也称为反照率），以及由此产生的辐射，变化可能很大。
当地面上有积雪时，地球的反射率会更高，就像现在美国东海岸的大部分地区一样，而当积雪融化时，反射率会降低。
反射率随季节变化。它随着云层的形成和消散而变化，而云层是具有反射性的。
当试图衡量地球工程的影响时，研究人员可以控制一些变率，这些变率是周期性的——有点像在酒吧里调低音乐音量。
但正如即使音乐被静音，来自其他酒吧顾客的噪音仍然会淹没对话一样，研究人员也无法控制其他影响反射率的因素，例如大范围的降雪，或者厄尔尼诺年可能对云层形成的影响。
正因为如此，除非工程努力足够大，以至于淹没了自然变率的噪声，否则很难知道 CERES 测量的辐射变化是来自地球工程还是其他影响。
这对地球工程的早期阶段提出了特殊的挑战。首先对全球的一小部分进行地球工程改造，看看它是否有效，以及是否存在任何意想不到的影响，这将是有意义的。
根据塞德尔的计算，这甚至更难检测。“事实证明，区域越小，噪声越高，”她说。
塞德尔说，还有其他方法可以衡量地球工程是否正在产生影响。研究人员可以改造云层，并使用仪器来检测云层的变化。
然而，她指出，即使他们能够衡量这些变化，地球工程师仍然无法知道他们的努力对地球反射率产生了多大的影响。
尽管许多团体已经调查了地球工程的潜力，但研究人员仍在不断发现该概念的问题，前副总统阿尔·戈尔称这个想法“简直是疯了”。
其他关于使用太阳辐射管理进行地球工程的最新研究也发现，如果这种做法开始实施但随后停止，可能会导致气候迅速变化，并可能带来危险的后果（ClimateWire，2013 年 11 月 27 日）。