尽管大气中捕获热量的气体浓度不断上升，但应对气候变化的努力却步履蹒跚，一些科学家和其他专家已经开始考虑使用所谓的地球工程来解决这个问题。正如伦敦皇家学会所说，这种“蓄意的大规模操纵行星环境”当然充满了危险。
例如，最早预测大气中温室气体浓度增加会导致全球变暖的科学家之一——瑞典化学家斯万特·阿伦尼乌斯认为，这可能是改善他家乡冬季并延长生长季节的好方法。虽然这对于斯堪的纳维亚半岛的人类居民来说可能是真的，但随着海冰减少和气温上升速度甚至超过气候学家的预测，极地动植物正在遭受痛苦。
《大众科学》采访了缅因州科尔比学院的科学史学家詹姆斯·弗莱明，他是《修复天空：天气和气候控制的曲折历史》一书的作者，关于地球工程的历史——从用火山爆发的人工余波填充空气到用铁来播种海洋以促进浮游生物生长——以及它是否能将人类从气候变化的不良影响中拯救出来。
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[以下是采访的编辑稿。]
您认为地球工程是什么？
地球工程是对行星尺度过程的介入——或修补。句号。
正如我在我的书《修复天空：天气和气候控制的曲折历史》中所写，“‘地球工程’一词在很大程度上仍未定义”，但粗略地说是“对全球环境的有意的、大规模的操纵；行星修补；地球化改造或行星工程的一个子集。”
截至 2010 年 6 月，该术语在《牛津英语词典》中有一个草案条目——修改全球环境或气候以对抗或改善气候变化。伦敦皇家学会于 2009 年发布的一份报告将地球工程定义为“为了应对人为气候变化而对行星环境进行有意的、大规模的操纵。”
但是这两个定义都存在重大问题。首先，以其规模（地理）定义的工程实践不必受限于其既定目的（环境改善）、其任何当前提出的技术（平流层气溶胶、太空反射镜等）或可能存在的许多既定目标之一（改善或对抗气候变化）。例如，核工程师既能建造发电厂，也能建造炸弹；机械工程师可以为救护车和坦克设计部件。因此，通过其既定目的、技术或目标来限制事物的本质，充其量是误导性的。
美国和苏联在 1958 年至 1962 年间都进行了与对抗或改善气候变化无关的地球规模工程项目。从[美国的] 1958 年在太空进行的阿格斯原子弹爆炸开始，到 1962 年的“海星”核弹试验结束，两国军队试图出于军事目的修改全球环境。
阿格斯计划是一项绝密的军事试验，旨在在太空引爆原子弹，以产生人工辐射带，破坏近地空间环境，并可能拦截敌方导弹。它以及美国和苏联后来进行的试验，在 1962 年的太空氢弹爆炸中达到顶峰，这创造了一个持续了 10 年的人工[电]磁[辐射]带。这就是地球工程。
在近地空间引爆炸弹的想法是劳伦斯伯克利国家实验室的物理学家尼古拉斯·克里斯托菲洛斯于 1957 年提出的。他的假设由[美国]国防部高级研究计划局[后来称为 DARPA] 提出，并在阿格斯计划和其他核试验中进行了测试，认为核爆炸产生的碎片（主要是高能电子）将包含在地球磁场的力线内，并几乎瞬间以横跨半个半球的巨大电流的形式传播。因此，如果在南大西洋的某个点上方发生爆炸，巨大的电流将沿着磁力线流向远北的某一点，例如格陵兰岛，在那里它们将严重破坏无线电通信。然后在印度洋的爆炸可能会在莫斯科上空产生巨大的电磁脉冲。除了提供行星“能量射线”之外，克里斯托菲洛斯还认为，太空中的核试验也可能破坏军事通信，摧毁卫星和敌方[洲际弹道导弹]的电子制导系统，并可能杀死任何参与从太空发动的攻击的军事宇航员。他提出了成千上万个这样的试验来制造一个太空盾牌。
因此，美国和苏联在太空中的核爆炸构成了最早的一些地球工程尝试，即人类对行星尺度过程的有意干预。
新词“地球工程师”指的是那些为了军事或民用目的，在尽可能大的行星尺度上进行设计或发明的人。今天，地球工程作为一种未经实践的艺术，可以被认为是“地球科学推测”。地球工程是地球化改造的一个子集，而地球化改造也不存在于一些工程师的幻想之外。
我最近写信给《牛津英语词典》，要求他们更正其草案定义。
地球工程能拯救世界免受气候变化的影响吗？
简而言之，我认为它可能比气候变化危险得多，这主要是因为它会通过改变人类与自然的关系而引发怀疑和社会混乱。
仅举我书中的一个例子，在第 194 页：“萨诺夫预测天气控制”，1946 年 10 月 1 日《纽约时报》头版头条写道。前一天晚上，在他在华尔道夫酒店的感谢晚宴上，美国无线电公司总裁戴维·萨诺夫准将推测了战后时代有价值的和平项目。其中包括“通过转移洋流将沙漠变成花园”，这种技术也可以在战时扭转，将肥沃的土地变成沙漠，以及通过按下无线电按钮来命令“降雨或阳光”，萨诺夫宣称，这将需要一个负责全球预测和控制的“世界气象局”（很像 1938 年提出的“天气分配管理局”）。《纽约客》的一位评论员凭直觉感受到了这种控制的问题：“这个公共服务机构中的‘谁’，”他问道，“将决定某天是晴天、雨天、阴天……还是被刺激性的暴风雪所丰富？”这将是“一些糊涂的官员”，很可能受到雨衣和套鞋制造商、沙滩装和防晒霜行业以及度假村所有者和农民等特殊利益集团的困扰。或者如果一场风暴要转移——“把它转移到哪里？出海，去袭击一些在华盛顿没有影响力的人？”
地球工程的想法有多古老？它还有哪些其他的名字？
我可以将地球工程的直接现代遗产追溯到 1945 年，并为[政府问责办公室]准备了一份此类提案和努力的表格。核武器、数字计算机和卫星似乎是现代首选技术。地球工程也被称为地球化改造，更严格地说，称为气候工程、气候干预或气候改造。许多人建议放弃“地球工程”一词，而改用太阳辐射管理和碳（或二氧化碳）捕获和储存。当然，控制自然的想法是古老的——例如，法厄同或阿基米德。
法厄同是赫利俄斯的儿子，他得到了他父亲[希腊太阳神]的许可来驾驶太阳战车，但他未能控制它，使地球面临被烧毁的危险。他被宙斯的雷霆击中身亡，以防止进一步的灾难。最近，一位著名的气象学家撰写了关于气候控制的文章，并敦促我们“拿起法厄同的缰绳”，这不是一个好主意。
阿基米德被称为工程师，他说：“给我一根足够长的杠杆和一个站立的地方，我就能移动地球。”一些地球工程师认为现在这是可能的，并且科学技术已经给了我们一套阿基米德杠杆来移动地球。但我问：“如果你把它倾斜，它会滚到哪里？”
天气控制和气候控制之间有什么关系？
天气和气候密切相关：天气是大气在给定地点和时间的状态，而气候是天气条件随时间的总和。大量的科学文献探讨了这些相互作用。此外，历史学家正在重新审视古老而难以捉摸的术语klima，试图恢复其多种社会内涵。天气、气候和舆论气候以复杂的方式发挥作用，邀请——有些人可能会说需要或要求——科学家和历史学家都关注。然而，有些人可能会怀疑天气和气候是如何相互关联而不是截然不同的。例如，两者都是关于温室效应和飓风强度的辩论的核心。有些人可能会声称，例如，人工降雨与气候工程无关，但是任何对地球辐射或热预算的干预（例如管理太阳辐射）都会影响大气环流，从而影响高空模式的位置，包括急流和风暴路径。因此，这种操纵将改变天气本身。相反，通过改变其强度或路径或在大区域、大陆或太平洋盆地等大规模上改变天气来干预严重风暴，显然会影响云量、温度和降水模式，从而对季风流，最终对大气环流产生重大影响。如果系统地重复，这种干预将影响整体热预算和气候。
天气和气候控制都有着悠久而曲折的历史：我的书解释了[气象学家]詹姆斯·埃斯皮在 19 世纪 30 年代提出的在每个星期天晚上点燃阿巴拉契亚山脉山顶的提议，以产生加热的上升气流，这将刺激降雨并为东海岸的城市清理空气。它还研究了在干旱的西南部向云层发射大炮的努力，希望通过震荡产生降雨。
在 20 世纪 20 年代，装载着带电沙子的飞机由军事飞行员驾驶，他们“攻击”云层，徒劳地试图制造降雨和清除雾气。许多其他人已经提议建立一个世界天气控制机构或创建一个全球恒温器，要么在冰河时代威胁时燃烧大量化石燃料，要么在世界过热时从空气中吸取二氧化碳。
1945 年之后，核武器、数字计算机和卫星这三项技术主导了关于最终天气和气候控制的讨论，但很少有人承认，意外的后果和社会混乱可能比任何假定的好处都更具破坏性。
地球工程在应对气候变化方面的理想作用是什么？
它引起了人们对在气候系统中进行粗暴干预的不可能性的兴趣和认识，因为这种干预在物理、政治或社会上都不会有可预测的结果。
那么，为什么在经历了大约 200 年的失败之后，科学家们还要继续追求呢？
科幻奇幻小说深受科幻小说的影响，并受傲慢的驱动。关于傲慢的一个字典定义引用了爱德华·泰勒（现代地球工程的教父）。
泰勒的傲慢是无止境的。他是[自称的]氢弹之父，并提倡一切与原子有关的东西，甚至谈论使用核武器来建造运河和港口。他还主张通过城市扩张来在核攻击中幸存下来，支持星球大战[导弹]防御系统，以及利用行星遮阳伞来减少全球变暖。他想控制自然并利用技术来改善它。
纵观历史，人工降雨者和气候工程师通常分为两类：一类是利用技术语言和专有技术来从轻信的公众身上捞钱的商业骗子，另一类是真诚但被误导的科学从业者，他们表现出少量的化学和物理知识、最低限度的大气洞察力以及大量的傲慢。我们应该根据过去所做和未做的事情来塑造我们的知识，而不是根据我们认为“现在”和在不久的将来可以做的事情来做决定。这些是我们做出明智决策并避免仓促行动的陷阱的基础，声称我们知道如何“修复天空”。