本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
人类文明可能难以在诸如快速气候变化、核战争或流行病爆发等全球灾难中幸存下来。但想象一下，如果两次灾难同时发生，损害可能会更加严重。不幸的是，大多数研究一次只关注一种灾难，因此我们对它们如何相互作用知之甚少。我和我在全球灾难风险研究所的同事们开始填补这一空白，从一篇关于气候工程和另一种独立灾难结合形成“双重灾难”的新论文[1]开始。这是一个严峻的前景，甚至可能导致人类灭绝，但我们也可以努力避免它。
让我们从情景的开始说起。是的，气候正在变化，我们已经看到了由此造成的损害。但正如他们所说，我们的星球才刚刚开始变暖。除非我们采取措施来降低气温，否则情况可能会变得更糟。一种可怕的可能性是，地球的大部分地区变得不适合哺乳动物居住[2]。（包括我们。）温度和湿度变得太高，哺乳动物无法通过出汗来冷却身体——即使有风吹——因此我们会过热而死。通过继续向大气中排放温室气体，我们正在诱惑一个极其危险的命运。
令人担忧的是，我们在减少温室气体排放方面进展缓慢，而且气候变化的速度比以往任何时候都快。正因为如此，包括我在内的一些人对其他降温方法产生了兴趣，主要是通过工程改造地球。气候工程（也称为地球工程）有几种方法。最流行的方法包括将微小颗粒放入大气层，以将入射阳光反射回太空。我们放入那里的颗粒越多，到达地面的阳光就越少，气温就会越低。如果它有效，它可以帮助我们避免气候变化的最坏影响。
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但有一个很大的问题。这些颗粒不会仅仅停留在我们放置它们的大气层中。它们会逐渐漂移到北极和南极，然后落到地面。这大约需要5年时间。因此，如果我们停止向大气中排放颗粒，我们就会经历非常快速的温度升高，直到温度最终稳定在没有颗粒时的水平。这种快速的温度升高比单独的气候变化快得多，而且会造成很大的破坏。
所有这些在气候变化研究中都是公认的。我们的论文从这里开始引入新的想法。首先，社会不太可能仅仅停止向大气中排放颗粒，因为这样做会造成很大的危害。如果我们对自己施加这种快速的温度升高，那将是愚蠢的。然而，如果发生足够大的灾难，那么我们可能会失去继续进行气候工程的能力。灾难可能是像重大战争或疾病爆发之类的事件。如果这导致社会停止气候工程，那么快速的温度升高将打击已经因最初的灾难而非常脆弱的人群。结果就是双重灾难，这对人类来说可能是毁灭性的。
下图显示了双重灾难的一种可能版本。显示的温度是根据先前使用气候模型研究气候工程的研究[3]改编的。曲线的细节取决于最初的灾难发生的时间以及在最初的灾难发生之前已经排放到大气中的温室气体量。大气中的温室气体越多，当气候工程停止时，温度升高幅度越大、速度越快。
- 双重灾难情景的一种可能版本。
它会有多大的破坏性？这是一个难以回答的问题。像这样的灾难以前从未发生过，因此我们没有先前的经验可以借鉴。我们可以使用气候建模（如[3]中所示）来评估在我们停止向大气中排放颗粒后气候将如何变化。但关键问题是人类将如何应对。这仍然是一个开放的研究问题。目前，我特别担心农业。总的来说，农作物对气候条件很敏感[4]。如果温度升高过快，那么我们可能不知道在哪一年种植哪种作物最好。在重大灾难之后，粮食安全无论如何都会是一个问题。快速的温度升高会使这个问题更加严重。当然，没有食物，人类就无法生存。所以我认为，在最坏的情况下，双重灾难可能会导致人类灭绝。
从双重灾难情景中可以吸取几个教训。最简单的教训是我们真的、真的需要减少温室气体排放。我们排放得越少，气候变化就越小，我们就越不需要求助于气候工程。如果我们确实尝试气候工程，较低的排放意味着，如果我们停止排放颗粒，温度升高速度会减慢。减少排放将需要付出很多努力，但最终我相信这对我们的生活和经济都很好，尽管化石燃料游说团体有时会让我们相信并非如此。一个好的开始是将气候政策置于新一届国会的议程首位，并且为此，最近关于政治策略的辩论（例如这篇和这篇）在我看来是有成效的。
第二个教训是，如果我们确实实施气候工程，我们应该将其设计为避免双重灾难。这可能意味着分散向大气中排放颗粒的能力，这样如果一个群体遭受灾难，其他群体可以继续。考虑到避免快速温度升高有多么重要，这可能是一个重要的步骤。或者，它可能意味着寻求完全不同的气候工程方法。一种替代方案是将反射物体放入地球和太阳之间的轨道。这比使用颗粒要困难得多，但这些物体可以设计为即使在灾难期间也能保持在原位。
也许最重要的教训是，我们需要将多种灾难放在一起考虑。气候变化和例如流行病不是孤立的问题。但是，我们往往就它们进行单独的对话。这是一个重大错误，正如双重灾难情景所证明的那样。气候工程可能能够保持低温，除非发生其他灾难。因此，气候工程是否是一个好主意取决于发生其他灾难的可能性有多大，其他灾难将如何影响我们继续进行气候工程的能力，以及它将如何影响我们承受快速温度升高的能力。我们只有通过将所有这些放在一起研究才能回答这些问题。
可以肯定的是，了解当全球灾难碰撞时会发生什么是极具挑战性的。每种灾难本身就足够复杂。为了我们物种的生存，我们应该迎接这一挑战。
参考文献
[1] Baum SD, Maher TM Jr., Haqq-Misra J. 双重灾难：社会崩溃导致间歇性平流层地球工程。 环境、系统与决策，即将出版。DOI 10.1007/s10669-012-9429-y
[2] Sherwood SC, Huber M (2010)。由于热应激对气候变化的适应性限制。《美国国家科学院院刊》107:9552–9555。
[3] Matthews HD, Caldeira K (2007) 行星地球工程的瞬态气候-碳模拟。《美国国家科学院院刊》104:9949–9954。
[4] Tubiello FN, Soussana JF, Howden SM (2007) 作物和牧场对气候变化的响应。《美国国家科学院院刊》104:19686–19690。