儘管大氣中捕獲熱量的氣體濃度不斷上升，但應對氣候變化的努力卻步履蹣跚，一些科學家和其他專家已經開始考慮使用所謂的地球工程來解決這個問題。正如倫敦皇家學會所說，這種“蓄意的大規模操縱行星環境”當然充滿了危險。
例如，最早預測大氣中溫室氣體濃度增加會導致全球變暖的科學家之一——瑞典化學家斯萬特·阿倫尼烏斯認為，這可能是改善他家鄉冬季並延長生長季節的好方法。雖然這對於斯堪的納維亞半島的人類居民來說可能是真的，但隨著海冰減少和氣溫上升速度甚至超過氣候學家的預測，極地動植物正在遭受痛苦。
《大眾科學》採訪了緬因州科爾比學院的科學史學家詹姆斯·弗萊明，他是《修復天空：天氣和氣候控制的曲折歷史》一書的作者，關於地球工程的歷史——從用火山爆發的人工餘波填充空氣到用鐵來播種海洋以促進浮游生物生長——以及它是否能將人類從氣候變化的不良影響中拯救出來。
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[以下是採訪的編輯稿。]
您認為地球工程是什麼？
地球工程是對行星尺度過程的介入——或修補。句號。
正如我在我的書《修復天空：天氣和氣候控制的曲折歷史》中所寫，“‘地球工程’一詞在很大程度上仍未定義”，但粗略地說是“對全球環境的有意的、大規模的操縱；行星修補；地球化改造或行星工程的一個子集。”
截至 2010 年 6 月，該術語在《牛津英語詞典》中有一個草案條目——修改全球環境或氣候以對抗或改善氣候變化。倫敦皇家學會於 2009 年釋出的一份報告將地球工程定義為“為了應對人為氣候變化而對行星環境進行有意的、大規模的操縱。”
但是這兩個定義都存在重大問題。首先，以其規模（地理）定義的工程實踐不必受限於其既定目的（環境改善）、其任何當前提出的技術（平流層氣溶膠、太空反射鏡等）或可能存在的許多既定目標之一（改善或對抗氣候變化）。例如，核工程師既能建造發電廠，也能建造炸彈；機械工程師可以為救護車和坦克設計部件。因此，透過其既定目的、技術或目標來限制事物的本質，充其量是誤導性的。
美國和蘇聯在 1958 年至 1962 年間都進行了與對抗或改善氣候變化無關的地球規模工程專案。從[美國的] 1958 年在太空進行的阿格斯原子彈爆炸開始，到 1962 年的“海星”核彈試驗結束，兩國軍隊試圖出於軍事目的修改全球環境。
阿格斯計劃是一項絕密的軍事試驗，旨在在太空引爆原子彈，以產生人工輻射帶，破壞近地空間環境，並可能攔截敵方導彈。它以及美國和蘇聯後來進行的試驗，在 1962 年的太空氫彈爆炸中達到頂峰，這創造了一個持續了 10 年的人工[電]磁[輻射]帶。這就是地球工程。
在近地空間引爆炸彈的想法是勞倫斯伯克利國家實驗室的物理學家尼古拉斯·克里斯托菲洛斯於 1957 年提出的。他的假設由[美國]國防部高階研究計劃局[後來稱為 DARPA] 提出，並在阿格斯計劃和其他核試驗中進行了測試，認為核爆炸產生的碎片（主要是高能電子）將包含在地球磁場的力線內，並幾乎瞬間以橫跨半個半球的巨大電流的形式傳播。因此，如果在南大西洋的某個點上方發生爆炸，巨大的電流將沿著磁力線流向遠北的某一點，例如格陵蘭島，在那裡它們將嚴重破壞無線電通訊。然後在印度洋的爆炸可能會在莫斯科上空產生巨大的電磁脈衝。除了提供行星“能量射線”之外，克里斯托菲洛斯還認為，太空中的核試驗也可能破壞軍事通訊，摧毀衛星和敵方[洲際彈道導彈]的電子制導系統，並可能殺死任何參與從太空發動的攻擊的軍事宇航員。他提出了成千上萬個這樣的試驗來製造一個太空盾牌。
因此，美國和蘇聯在太空中的核爆炸構成了最早的一些地球工程嘗試，即人類對行星尺度過程的有意干預。
新詞“地球工程師”指的是那些為了軍事或民用目的，在儘可能大的行星尺度上進行設計或發明的人。今天，地球工程作為一種未經實踐的藝術，可以被認為是“地球科學推測”。地球工程是地球化改造的一個子集，而地球化改造也不存在於一些工程師的幻想之外。
我最近寫信給《牛津英語詞典》，要求他們更正其草案定義。
地球工程能拯救世界免受氣候變化的影響嗎？
簡而言之，我認為它可能比氣候變化危險得多，這主要是因為它會透過改變人類與自然的關係而引發懷疑和社會混亂。
僅舉我書中的一個例子，在第 194 頁：“薩諾夫預測天氣控制”，1946 年 10 月 1 日《紐約時報》頭版頭條寫道。前一天晚上，在他在華爾道夫酒店的感謝晚宴上，美國無線電公司總裁戴維·薩諾夫准將推測了戰後時代有價值的和平專案。其中包括“透過轉移洋流將沙漠變成花園”，這種技術也可以在戰時扭轉，將肥沃的土地變成沙漠，以及透過按下無線電按鈕來命令“降雨或陽光”，薩諾夫宣稱，這將需要一個負責全球預測和控制的“世界氣象局”（很像 1938 年提出的“天氣分配管理局”）。《紐約客》的一位評論員憑直覺感受到了這種控制的問題：“這個公共服務機構中的‘誰’，”他問道，“將決定某天是晴天、雨天、陰天……還是被刺激性的暴風雪所豐富？”這將是“一些糊塗的官員”，很可能受到雨衣和套鞋製造商、沙灘裝和防曬霜行業以及度假村所有者和農民等特殊利益集團的困擾。或者如果一場風暴要轉移——“把它轉移到哪裡？出海，去襲擊一些在華盛頓沒有影響力的人？”
地球工程的想法有多古老？它還有哪些其他的名字？
我可以將地球工程的直接現代遺產追溯到 1945 年，併為[政府問責辦公室]準備了一份此類提案和努力的表格。核武器、數字計算機和衛星似乎是現代首選技術。地球工程也被稱為地球化改造，更嚴格地說，稱為氣候工程、氣候干預或氣候改造。許多人建議放棄“地球工程”一詞，而改用太陽輻射管理和碳（或二氧化碳）捕獲和儲存。當然，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兒子，他得到了他父親[希臘太陽神]的許可來駕駛太陽戰車，但他未能控制它，使地球面臨被燒燬的危險。他被宙斯的雷霆擊中身亡，以防止進一步的災難。最近，一位著名的氣象學家撰寫了關於氣候控制的文章，並敦促我們“拿起法厄同的韁繩”，這不是一個好主意。
阿基米德被稱為工程師，他說：“給我一根足夠長的槓桿和一個站立的地方，我就能移動地球。”一些地球工程師認為現在這是可能的，並且科學技術已經給了我們一套阿基米德槓桿來移動地球。但我問：“如果你把它傾斜，它會滾到哪裡？”
天氣控制和氣候控制之間有什麼關係？
天氣和氣候密切相關：天氣是大氣在給定地點和時間的狀態，而氣候是天氣條件隨時間的總和。大量的科學文獻探討了這些相互作用。此外，歷史學家正在重新審視古老而難以捉摸的術語klima，試圖恢復其多種社會內涵。天氣、氣候和輿論氣候以複雜的方式發揮作用，邀請——有些人可能會說需要或要求——科學家和歷史學家都關注。然而，有些人可能會懷疑天氣和氣候是如何相互關聯而不是截然不同的。例如，兩者都是關於溫室效應和颶風強度的辯論的核心。有些人可能會聲稱，例如，人工降雨與氣候工程無關，但是任何對地球輻射或熱預算的干預（例如管理太陽輻射）都會影響大氣環流，從而影響高空模式的位置，包括急流和風暴路徑。因此，這種操縱將改變天氣本身。相反，透過改變其強度或路徑或在大區域、大陸或太平洋盆地等大規模上改變天氣來干預嚴重風暴，顯然會影響雲量、溫度和降水模式，從而對季風流，最終對大氣環流產生重大影響。如果系統地重複，這種干預將影響整體熱預算和氣候。
天氣和氣候控制都有著悠久而曲折的歷史：我的書解釋了[氣象學家]詹姆斯·埃斯皮在 19 世紀 30 年代提出的在每個星期天晚上點燃阿巴拉契亞山脈山頂的提議，以產生加熱的上升氣流，這將刺激降雨併為東海岸的城市清理空氣。它還研究了在乾旱的西南部向雲層發射大炮的努力，希望透過震盪產生降雨。
在 20 世紀 20 年代，裝載著帶電沙子的飛機由軍事飛行員駕駛，他們“攻擊”雲層，徒勞地試圖製造降雨和清除霧氣。許多其他人已經提議建立一個世界天氣控制機構或建立一個全球恆溫器，要麼在冰河時代威脅時燃燒大量化石燃料，要麼在世界過熱時從空氣中吸取二氧化碳。
1945 年之後，核武器、數字計算機和衛星這三項技術主導了關於最終天氣和氣候控制的討論，但很少有人承認，意外的後果和社會混亂可能比任何假定的好處都更具破壞性。
地球工程在應對氣候變化方面的理想作用是什麼？
它引起了人們對在氣候系統中進行粗暴干預的不可能性的興趣和認識，因為這種干預在物理、政治或社會上都不會有可預測的結果。
那麼，為什麼在經歷了大約 200 年的失敗之後，科學家們還要繼續追求呢？
科幻奇幻小說深受科幻小說的影響，並受傲慢的驅動。關於傲慢的一個字典定義引用了愛德華·泰勒（現代地球工程的教父）。
泰勒的傲慢是無止境的。他是[自稱的]氫彈之父，並提倡一切與原子有關的東西，甚至談論使用核武器來建造運河和港口。他還主張透過城市擴張來在核攻擊中倖存下來，支援星球大戰[導彈]防禦系統，以及利用行星遮陽傘來減少全球變暖。他想控制自然並利用技術來改善它。
縱觀歷史，人工降雨者和氣候工程師通常分為兩類：一類是利用技術語言和專有技術來從輕信的公眾身上撈錢的商業騙子，另一類是真誠但被誤導的科學從業者，他們表現出少量的化學和物理知識、最低限度的大氣洞察力以及大量的傲慢。我們應該根據過去所做和未做的事情來塑造我們的知識，而不是根據我們認為“現在”和在不久的將來可以做的事情來做決定。這些是我們做出明智決策並避免倉促行動的陷阱的基礎，聲稱我們知道如何“修復天空”。