一项关于人工为地球遮阳的地球工程新技术的新研究表明，通过从地球上远离赤道的地点向大气中注入颗粒物，可以最大限度地减少麻烦的副作用。
一项模型模拟的结果表明，通过改变注入的地点和频率，可以减少干旱、特大暴雨和极地冰层加速融化。
这项关于科学家称之为 SRM 或太阳辐射管理的研究，在一个世界上最快的计算机上运行了一个复杂的全球气候模型三个月。 它帮助科学家们识别了干旱和特大暴雨的潜在变化。
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“我们运行了 20 次以获得多种天气变化，”科罗拉多州博尔德国家大气研究中心 (NCAR) 的大气化学家 Simone Tilmes 说。
她解释说，结果与早期的研究有所不同，早期的研究模拟了在赤道附近、大气中 12 至 15 英里高度范围内释放由二氧化硫制成的气溶胶。 从那里，它们很快被输送到全球各地。
早期的研究遵循了 1991 年 6 月爆发的菲律宾皮纳图博火山喷出的巨大烟柱（烟尘、硫磺和其他碎片）的路径，留下了一个巨大的注满水的火山口。
这次火山爆发为地球遮阳，使 1991 年至 1993 年间全球平均气温下降了近 1 华氏度（0.3 摄氏度）。 目前，来自多个国家的科学家正在进行研究，以了解持续注入气溶胶是否能够产生类似的效果。 注射通常由飞机完成。
该理论认为，火山爆发已多次证明遮阳是可行的，且不会造成广泛的灾难或重大的健康问题。
去年，Tilmes 和一个科学家团队开始在一个新的超级计算机上试验全球气候模型，该计算机位于 NCAR 和怀俄明州在夏延运营的设施中。 他们改变了注入点，并使用公式修改了年度注入量，因为他们模拟了从 2020 年到 2099 年的多次遮阳工作。
他们发现，将注入点从赤道移至赤道以北和以南纬度 15 度和 30 度的点，往往会减少天气方面的不良副作用。 结果表明大气混合更好。
总共，他们模拟了 2,227 年的年度遮阳工作。
“以前没有人像我们这样使用复杂的模型来完成这项工作，”Tilmes 说。 她说，下一步将是对区域气候模型进行更仔细的研究，以更好地了解由此产生的天气模式。 例如，她想看看预测的降雨量下降是会逐渐发生，还是以长期干旱的形式出现。
195 个国家于 2015 年签署的《巴黎协定》的目标是将全球平均气温升幅控制在前工业化水平以上 1.5 摄氏度以内。 Tilmes 和其他科学家试图探索的难题是，这个目标是否可以实现，以及如何实现。
平均气温已经上升了 1 摄氏度。 这让一些科学家相信，可能需要遮阳作为一项额外努力，以防止未来几十年出现更具破坏性的变暖影响。 其中一位是哈佛大学物理学家 David Keith，他担心气候对减排的缓慢反应，加上来自“反馈”（例如北极永久冻土融化，释放更多二氧化碳）的进一步损害的可能性，意味着将需要遮阳。
“世界很小但有很大的可能性在排放停止后持续变暖一个多世纪，”他在去年撰写的一篇论文中警告说。
Keith 指出，经济学家预测，全球范围内飓风、长期干旱和其他受变暖影响的天气事件造成的损失在本世纪晚些时候可能达到每年 1 万亿美元。 他估计，为实现《巴黎协定》目标而增加全球遮阳的成本将为“每年数十亿美元”。
对于某些人来说，遮阳方案仍然是新的且有争议的。 但自 1965 年第一份气候变化报告送达林登·约翰逊总统的办公桌以来，美国历届政府都曾多次提出该方案。 由于全球变暖加剧将对较贫穷国家以及缺乏资金迁移或适应的人们产生最大的影响，“可以为探索这项技术的研究提出强有力的伦理理由，”Keith 认为。
特朗普政府尚未支持任何有组织的美国遮阳研究，但 Keith 将帮助领导一组哈佛大学科学家明年在亚利桑那州上空的平流层启动一项小型的、无人驾驶的私人资助气球实验。 他们想看看哪种气溶胶可以成为最安全、最有效率的阳光反射器。 测试将包括冰晶羽流、碳酸钙和火山倾向于喷发的硫磺形式。
德国波茨坦高级可持续发展研究所的一组科学家最近研究了遮阳的另一个潜在副作用。 它被称为“终止冲击”。 这是一种情景，即各国开始广泛的全球太阳遮阳，直到某些事件（例如战争或恐怖主义行为）突然结束这项努力。
根据“终止冲击理论”，一些人认为结果将是灾难性的，表现为气温迅速升高。 但波茨坦的研究发现，在升温之前会有一个长达数周或数月的“缓冲期”，这足以让全球飞机系统及其基地从潜在的灾难性事件中恢复过来并恢复注入遮阳材料。
波茨坦的研究估计，全球注入系统可能需要 500 亿美元的初始设置成本，然后每年需要 125 亿美元的运营成本。 该系统将涉及数百架飞机，“最有可能在世界各地的众多机场运营”。 研究称，如果发生恐怖袭击，在中断后“相对容易”重新启动它。
这种国际保护努力的想法对某些人来说可能仍然显得不寻常，但 Keith 和其他倡导者指出，各国每天都会在中央银行、传染病防护和全球空中交通管制等领域进行某种形式的协调。
经 E&E News 许可，转载自 Climatewire。 E&E 在 www.eenews.net 提供有关基本能源和环境新闻的每日报道。