本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
正如哈佛大学物理学家大卫·基思喜欢说的那样，改装后的喷气式飞机喷洒硫酸，可能在几年内让北极上空的天空变得朦胧，“花费相当于一部好莱坞大片的价格”。 他声称，一个耗资仅十亿美元的项目，最早可在2020年准备就绪，以硫酸液滴将整个地球笼罩在一层薄雾中。
这就是地球工程学，或如英国皇家学会所定义，“对地球环境的有意的、大规模的操纵”。这种模拟火山喷发冷却效应的雾霾非常便宜，几乎任何国家——或任何随机的亿万富翁——都能负担得起，如果气候变化变得足够灾难性，以至于快速冷却地球似乎是一个好主意。已经有一位流氓地球工程师试图通过用铁肥沃海洋来促进光合浮游生物的生长，从而减少大气中的二氧化碳。这就是为什么美国国家研究委员会召集了一组科学家和其他专家，对两份报告中发布的各种地球工程选项进行更深入的研究，毕竟，考虑到捕获热量的大气二氧化碳浓度不断上升，现在已达到百万分之400，我们可能需要它们。
正如以上示例所示，地球工程学有两种不同的类型：一种是阻挡阳光以抵消全球变暖，称为太阳辐射管理或反照率修改；另一种是去除全球变暖背后的大部分分子：二氧化碳。管理太阳辐射具有相当大的，迄今未知的风险。例如，通过向平流层喷洒硫酸液滴来模拟火山的冷却效应，很可能会侵蚀保护地球生命免受有害紫外线辐射的臭氧层；它还可能导致更多促进哮喘和过早死亡的空气污染。
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另一个阻挡阳光的概念——使用气溶胶来使海洋上空形成的云层更白，以便将更多阳光反射回太空——不会损害臭氧空洞，但在实践中可能被证明很困难或影响全球降雨。船舶是否已经在航行时通过烟囱喷出的气溶胶进行这种海洋云增亮尚不清楚，这最多表明人们对涉及的大气和云物理的理解有限。此外，在最坏的情况下，正如数学家约翰·冯·诺伊曼在 1950 年代警告的那样，当地球工程学被视为冷战中的一种武器时，这些技术中的任何一种都可能被武器化。
阻挡阳光充其量只是一个短期解决方案，它无助于解决大气二氧化碳含量上升的其他影响，例如使海水酸化或在温室气体增厚的毯子下夜晚变得越来越温暖。一旦使用，可能也很难停止让天空变得朦胧或云层变亮，因为如果不去除导致问题的二氧化碳，全球变暖只会处于暂停状态，而任何快速作用但寿命短的太阳阻挡措施的暂停，都将导致更快的全球变暖。
至于二氧化碳去除，国家研究委员会发现，风险通常较低，但成本大多较高。保护森林、种植更多树木和改善农业中的土壤管理是最简单、最好的修复措施，当然，它们应该作为任何控制气候变化战略的一部分向前推进，并且它们在减少二氧化碳方面具有巨大潜力。但是，用铁肥沃海洋，改造发电厂以燃烧新鲜植物而不是化石残余物，然后捕获二氧化碳进行储存（或回收），甚至使用直接从空气中去除二氧化碳的机器目前都过于昂贵或具有其他不良影响，例如改变海洋食物网或取代粮食作物。此外，每个系统，甚至它们全部同时部署，都需要大规模部署才能开始控制每年因燃烧化石燃料和其他人类活动而排放到大气中的额外 340 亿吨二氧化碳。
简而言之，美国国家研究委员会小组认为，这些都不是工程，这意味着对地球气候的充分理解的控制。相反，这些技术中的每一种都应被称为“气候干预”，具有未知后果。
尽管如此，中国的燃煤发电厂的规模仍在继续扩大，2014 年达到 800 吉瓦以上。虽然中国的煤炭使用量去年在 21 世纪首次下降，但这可能并不能证明是中国自身认为“在 2030 年左右”出现其备受期待的煤炭使用量峰值。美国才刚刚开始限制其自身的煤炭使用量，而印度很可能会在 21 世纪燃烧越来越多的煤炭。在未来几十年内，数以千万甚至数以亿计吨的二氧化碳将进入大气层，而且目前的技术几乎无法在短期内捕获和清除这些碳。
换句话说，二氧化碳地球工程已经在发生，结果尚不确定，但可能具有灾难性。研究其他可能有助于补救或扭转这一努力的地球工程形式似乎是必要的。这不一定意味着喷气式飞机在北极上空喷洒硫酸，并可能溶解臭氧层。这可能意味着更简单的修复措施，例如转向自然界的二氧化碳去除技术——植物、海洋浮游生物和岩石风化——并增强这些效应。
显然，没有办法替代减少向大气中排放二氧化碳，仿佛天空是一个开放的污水沟——但文明可能需要一些东西来比自然界自身更快地清理这个污水沟。因此，请学习，美国国家研究委员会小组建议，从二氧化碳去除技术开始，获得新卫星的关键帮助，以更精确地监测地球的过热以及未来火山喷发的影响。正如美国国家研究委员会小组的成员、地球物理学家、科学杂志主编兼美国地质调查局前负责人玛西娅·麦克纳特所说：“我们等待的时间越长，就越有可能需要部署某些形式的二氧化碳去除措施，以避免气候变化的最坏影响。”