一項關於人工為地球遮陽的地球工程新技術的新研究表明，透過從地球上遠離赤道的地點向大氣中注入顆粒物，可以最大限度地減少麻煩的副作用。
一項模型模擬的結果表明，透過改變注入的地點和頻率，可以減少乾旱、特大暴雨和極地冰層加速融化。
這項關於科學家稱之為 SRM 或太陽輻射管理的研究，在一個世界上最快的計算機上運行了一個複雜的全球氣候模型三個月。 它幫助科學家們識別了乾旱和特大暴雨的潛在變化。
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“我們運行了 20 次以獲得多種天氣變化，”科羅拉多州博爾德國家大氣研究中心 (NCAR) 的大氣化學家 Simone Tilmes 說。
她解釋說，結果與早期的研究有所不同，早期的研究模擬了在赤道附近、大氣中 12 至 15 英里高度範圍內釋放由二氧化硫製成的氣溶膠。 從那裡，它們很快被輸送到全球各地。
早期的研究遵循了 1991 年 6 月爆發的菲律賓皮納圖博火山噴出的巨大煙柱（煙塵、硫磺和其他碎片）的路徑，留下了一個巨大的注滿水的火山口。
這次火山爆發為地球遮陽，使 1991 年至 1993 年間全球平均氣溫下降了近 1 華氏度（0.3 攝氏度）。 目前，來自多個國家的科學家正在進行研究，以瞭解持續注入氣溶膠是否能夠產生類似的效果。 注射通常由飛機完成。
該理論認為，火山爆發已多次證明遮陽是可行的，且不會造成廣泛的災難或重大的健康問題。
去年，Tilmes 和一個科學家團隊開始在一個新的超級計算機上試驗全球氣候模型，該計算機位於 NCAR 和懷俄明州在夏延運營的設施中。 他們改變了注入點，並使用公式修改了年度注入量，因為他們模擬了從 2020 年到 2099 年的多次遮陽工作。
他們發現，將注入點從赤道移至赤道以北和以南緯度 15 度和 30 度的點，往往會減少天氣方面的不良副作用。 結果表明大氣混合更好。
總共，他們模擬了 2,227 年的年度遮陽工作。
“以前沒有人像我們這樣使用複雜的模型來完成這項工作，”Tilmes 說。 她說，下一步將是對區域氣候模型進行更仔細的研究，以更好地瞭解由此產生的天氣模式。 例如，她想看看預測的降雨量下降是會逐漸發生，還是以長期乾旱的形式出現。
195 個國家於 2015 年簽署的《巴黎協定》的目標是將全球平均氣溫升幅控制在前工業化水平以上 1.5 攝氏度以內。 Tilmes 和其他科學家試圖探索的難題是，這個目標是否可以實現，以及如何實現。
平均氣溫已經上升了 1 攝氏度。 這讓一些科學家相信，可能需要遮陽作為一項額外努力，以防止未來幾十年出現更具破壞性的變暖影響。 其中一位是哈佛大學物理學家 David Keith，他擔心氣候對減排的緩慢反應，加上來自“反饋”（例如北極永久凍土融化，釋放更多二氧化碳）的進一步損害的可能性，意味著將需要遮陽。
“世界很小但有很大的可能性在排放停止後持續變暖一個多世紀，”他在去年撰寫的一篇論文中警告說。
Keith 指出，經濟學家預測，全球範圍內颶風、長期乾旱和其他受變暖影響的天氣事件造成的損失在本世紀晚些時候可能達到每年 1 萬億美元。 他估計，為實現《巴黎協定》目標而增加全球遮陽的成本將為“每年數十億美元”。
對於某些人來說，遮陽方案仍然是新的且有爭議的。 但自 1965 年第一份氣候變化報告送達林登·約翰遜總統的辦公桌以來，美國曆屆政府都曾多次提出該方案。 由於全球變暖加劇將對較貧窮國家以及缺乏資金遷移或適應的人們產生最大的影響，“可以為探索這項技術的研究提出強有力的倫理理由，”Keith 認為。
特朗普政府尚未支援任何有組織的美國遮陽研究，但 Keith 將幫助領導一組哈佛大學科學家明年在亞利桑那州上空的平流層啟動一項小型的、無人駕駛的私人資助氣球實驗。 他們想看看哪種氣溶膠可以成為最安全、最有效率的陽光反射器。 測試將包括冰晶羽流、碳酸鈣和火山傾向於噴發的硫磺形式。
德國波茨坦高階可持續發展研究所的一組科學家最近研究了遮陽的另一個潛在副作用。 它被稱為“終止衝擊”。 這是一種情景，即各國開始廣泛的全球太陽遮陽，直到某些事件（例如戰爭或恐怖主義行為）突然結束這項努力。
根據“終止衝擊理論”，一些人認為結果將是災難性的，表現為氣溫迅速升高。 但波茨坦的研究發現，在升溫之前會有一個長達數週或數月的“緩衝期”，這足以讓全球飛機系統及其基地從潛在的災難性事件中恢復過來並恢復注入遮陽材料。
波茨坦的研究估計，全球注入系統可能需要 500 億美元的初始設定成本，然後每年需要 125 億美元的運營成本。 該系統將涉及數百架飛機，“最有可能在世界各地的眾多機場運營”。 研究稱，如果發生恐怖襲擊，在中斷後“相對容易”重新啟動它。
這種國際保護努力的想法對某些人來說可能仍然顯得不尋常，但 Keith 和其他倡導者指出，各國每天都會在中央銀行、傳染病防護和全球空中交通管制等領域進行某種形式的協調。
經 E&E News 許可，轉載自 Climatewire。 E&E 在 www.eenews.net 提供有關基本能源和環境新聞的每日報道。