在科学家为应对全球变暖而提出的众多策略中，太阳地球工程可能是最具争议性的策略之一。
至少在理论上是这样。
这个想法相对简单：将反射性气溶胶喷射到大气中，将阳光反射离开地球并冷却气候。但一些模型研究表明，该策略可能会导致意想不到的后果，包括对降水、水文、风暴和其他天气事件的影响。
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这个概念目前仅是一个假设性的建议。但随着全球减少温室气体排放的努力越来越落后于科学家认为为防止未来灾难性升温水平所需的行动，它正日益受到关注，成为其他气候行动的可能补充。
现在，新的研究可能会减轻一些对太阳地球工程副作用的担忧——或者至少它可以鼓励对该主题进行更多研究。
本周发表在《自然-气候变化》杂志上的一项研究表明，将地球工程控制在一定限度内应能防止对诸如供水、风暴和极端降水等因素产生不良后果。该研究依赖于一种情景，在该情景中，部署的太阳地球工程量可能仅抵消一半——而非全部——如果大气中二氧化碳水平翻倍将发生的变暖。
哈佛大学气候与地球工程研究员、主要研究作者彼得·欧文说：“之前的许多研究都致力于解决是否可以抵消一切的这个问题。”“他们得到的一些结果实际上是做得太多的结果——有点过头了。”
假设太阳地球工程强度更高的研究倾向于发现可能会出现不良副作用。一些担忧包括极端降水和洪水可能在某些地方增加的风险，而其他地区可能会遭受干旱增加——并且这些影响可能比对气候变化完全不采取任何措施所预期的变化更糟。
另一方面，在新的研究中使用的“半变暖”情景中，研究表明太阳地球工程不应导致任何与水有关的变化比不使用地球工程的情况更糟。
哈佛工程师和地球工程专家、共同作者大卫·基思认为，这是一个“剂量决定毒性”的案例。
该研究依赖于一个高分辨率模型，该模型特别擅长模拟飓风和极端降雨。作者调查了少数几种潜在的气候结果，包括平均和最高温度、年最大降水量以及给定区域的总可用水量，定义为降水量与该区域蒸发的水量之比。
他们按区域评估了世界各地的结果，将全球划分为政府间气候变化专门委员会在其区域气候影响分析中使用的相同分段。在每种情况下，他们都评估了气候影响是否因太阳地球工程而加剧——也就是说，是否比在不采取缓解气候变化措施且不进行地球工程的情况下更糟。
他们发现，没有哪个地区看到任何这些变量因太阳地球工程而恶化。
研究人员还对全球范围内的飓风和台风强度进行了考察。他们发现，在全球范围内，风暴强度不会恶化——事实上，地球工程实际上会抵消气候变化对飓风强度的很大一部分影响。
基思表示，这些发现并非完全是新的。之前的研究表明，如果应用适当水平的地球工程，也会出现类似的结果。他说，只有在假设更高水平的部署时，负面后果才会真正开始显现。
他对 E&E 新闻说：“我们的研究并非颠覆了之前的研究结果——事实上，它更好地加强了之前的研究结果。”“但希望它能帮助人们认识到，研究结果与人们谈论的内容之间存在很大的脱节。”
不确定的未来
埃克塞特大学气溶胶与气候博士后研究员安东尼·琼斯在一封电子邮件中表示，新的研究“有效地证实，适度的太阳地球工程情景将改善大多数地区的气温和降水变化”。他补充说，这加强了继续研究此事的理由。
不过，该研究并非完全真实地描绘了潜在的太阳地球工程情景——研究人员也承认了这一点。
首先，该研究通过简单地调整到达地球表面的太阳辐射量来模拟太阳地球工程的效果。罗格斯大学气候和气溶胶专家艾伦·罗伯克认为，它并没有完全模拟空气中气溶胶的效果，气溶胶可能会产生额外的副作用，例如使大气某些部分变暖、改变大气环流或影响臭氧层。
研究人员在研究中得出结论，即使在半变暖情景下，就断言地球上没有哪个地区会经历任何因地球工程而变得更糟的气候影响，也“为时过早”。但这确实挑战了这种结果是不可避免的，或者它们总是会超过益处的观点。
一些专家仍然持谨慎态度。
罗伯克在一封电子邮件中说：“我不同意‘在太阳地球工程情景下，没有哪个地区会明显变得更糟’的说法。”“与什么相比更糟？如果我们现在迅速开始减缓措施，即通过将电力转向风能和太阳能，迅速将我们的二氧化碳排放量降至零，我们将比一切照旧的未来或采用地球工程的未来要好得多。”
新研究的作者谨慎地指出，地球工程并非旨在被视为替代减少温室气体排放的方案。相反，如果其他形式的气候行动看起来进展不够快，它可能会成为更标准的气候行动形式的补充。
基思说，担心这项技术可能被错误使用是合理的——例如，作为推迟其他形式气候行动的政治理由。
他补充说：“但我不认为这有理由不更多地了解一些可能大大降低风险的事情，特别是对世界上最脆弱的人群而言。”
关于地球工程研究未来的问题可能确实正在达到一个关键时刻。世界各地的科学家和政策制定者开始讨论未来地球工程实验（包括潜在的实地实验）应如何进行管理和监管，以确保它们安全且合乎伦理地进行。
基思本人正在帮助组织可能成为与地球工程相关的首次实地测试。该项目名为SCoPEx，旨在借助高空气球研究平流层中气溶胶的影响。它可能从水开始，但可能会逐步发展到提议用于地球工程的其他类型的材料。
组织者强调，这些仍在规划阶段的实验规模非常小，不会造成可预见的风险。但这个想法有助于引发关于如果研究人员对更大规模、更雄心勃勃的地球工程实验产生兴趣，或者如果这项技术达到政府可能实际考虑部署它的地步，将会发生什么情况的讨论。
10 月，国家科学院宣布将成立一个委员会来研究太阳地球工程，并制定一套关于如何管理未来任何实地实验的建议（Climatewire，2018 年 10 月 26 日）。上个月，美国国家科学院宣布已任命了该委员会，由联合国基金会和气候与能源解决方案中心的苏珊·比尼亚兹以及斯坦福大学伍兹环境研究所的克里斯托弗·菲尔德共同担任主席。
与此同时，瑞士政府和其他 10 个国家制定了一项决议，呼吁联合国环境规划署准备一份关于包括太阳地球工程在内的各种形式的地球工程现状的评估报告。该决议定于本周在内罗毕举行的联合国环境大会会议上提交。
其他组织也鼓励联合国开始考虑关于地球工程管理建议。去年 5 月，卡内基气候地球工程治理倡议向联合国环境规划署委员会提交了一份简报，强调需要就地球工程技术的监管达成国际协议（Climatewire，2018 年 5 月 23 日）。
这些倡议证明，无论是科学家还是政策制定者，国际社会对这项技术的未来日益增长的兴趣，尽管它的未来仍然不确定。基思说，就目前而言，“我不认为你可以仅仅基于对政治误用的担忧而阻止对太阳地球工程的研究和知识的获取。”
基思认为，即使这项技术在未来确实在大规模上变得可行，人类仍然必须致力于完全消除温室气体排放。
他说：“无论太阳地球工程有多好，你都不能永远向大气中排放二氧化碳，并期望气候保持稳定。”
经 E&E 新闻许可，转载自 Climatewire。E&E 在 www.eenews.net 上每日提供重要的能源和环境新闻报道。