下個月，英國的研究人員將透過一根懸掛的軟管開始將水泵送到近一公里高空的大氣中。
這項實驗是對管道系統的首次重大測試，該系統未來有一天可能會在一個體育場大小的氫氣球的支撐下，將硫酸鹽顆粒噴射到20公里高的平流層中。其目標是地球工程，或者用倫敦皇家學會的話來說，是“對行星環境的有意的、大規模的操縱”，該學會為決策者提供科學建議。在這種情況下，研究人員正試圖重現火山爆發的效果，以人工冷卻地球。
這項耗資3萬美元的測試是“用於氣候工程的平流層顆粒注入”（SPICE）專案的一部分，其靈感來自於1991年菲律賓皮納圖博火山的爆發。那次火山向大氣中噴射了2000萬噸硫酸鹽顆粒，使地球在18個月內降溫了0.5攝氏度。如果英國的可行性測試成功，氣球和軟管裝置可以用來向平流層注入更多的顆粒，從而將更多的太陽能量反射回太空，並有望抑制全球變暖的一些影響。
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“這是人們第一次將地球工程從實驗室帶到野外，”首席科學家馬修·沃森週二在倫敦舉行的新聞釋出會上說。“我們距離真正的地球工程還有幾十年的時間——我確實是指幾十年。”沃森說，他的團隊仍然需要確定哪些物質最能反射光線，需要多少才能產生效果，以及將顆粒注入大氣可能產生的意外後果，例如酸雨、臭氧消耗或天氣模式破壞。
10月份的測試將主要關注氣球和軟管設計是否可以成為輸送反射陽光顆粒的有效方法。在英格蘭諾福克的一個不再使用的機場，一個氦氣飛艇將把一根普通的壓力清洗機軟管吊到離地一公里的高度。一個現成的壓力清洗機將每分鐘泵送1.8升自來水，最多可泵送190升，Hunt說，這些水會蒸發或局部落到地面。研究人員將監測系統的效能，並使用這些資料來設計更大的20公里高裝置。
過去，科學家們曾提出過使用槍支、飛機、火箭和煙囪等類似的大氣輸送方法。2009年，俄羅斯科學家甚至對飛機輸送進行了小規模的測試。但劍橋大學的SPICE工程師休·亨特表示，氣球和軟管設計似乎是最具成本效益的選擇。即使擴大規模，該團隊預計這種簡單的設計也將花費約50億美元，而發射數千架高空飛機則需要1000億美元。
水測試預計是無害的，但一些環保組織批評了該計劃——以及一般的地球工程。去年，聯合國生物多樣性公約釋出了一項宣告，禁止可能影響生物多樣性的地球工程研究。英國接受了這一宣告，但由於SPICE實驗規模較小，並未違反任何國際協議，加拿大國際治理創新中心的物理學家傑森·布萊克斯托克說。
儘管如此，總部位於加拿大的“侵蝕、技術和集中行動小組”（ETC）稱這些測試在國際上是不負責任的。他們在一份書面宣告中呼籲英國政府關閉該專案，並補充說：“這項實驗只是一個更大計劃的第一階段，該計劃可能會產生破壞性後果，包括天氣模式的巨大變化，如致命的乾旱。”
羅格斯大學的氣象學家艾倫·羅伯克也表達了其中一些擔憂。他建立了計算機模擬，表明硫酸鹽雲可能削弱亞洲和非洲的夏季季風，減少為數十億人的糧食作物提供灌溉的降雨。羅伯克說，進行這種野外實驗還為時過早。他補充說，應該首先進行更多的計算機建模，以確定注入的顆粒物如何與臭氧層和水文迴圈相互作用。
儘管亨特同意這種研究的缺乏，但他表示，該團隊需要實際測量，以確定繫留氣球設計是否可行。“如果現在不行，那什麼時候開始？”他問道。“今年，明年？還是等到一大塊冰從格陵蘭島掉下來？我的選擇是仔細考慮所有工具，這樣我們就不會倉促行事。”
為了避免危險的氣候變化，一些科學家估計，到本世紀末，全球二氧化碳排放量必須至少減少80%。地球工程無法幫助實現這一長期目標，但大型硫酸鹽雲的降溫效果幾乎是瞬間的，這使得地球工程在北極海冰融化等急性氣候危機中可能具有重要價值，北極海冰的融化可能會在未來幾十年進一步加速全球變暖。
研究人員在週二的新聞釋出會上明確表示，他們不主張將地球工程作為人類繼續肆意排放二氧化碳和其他溫室氣體的藉口。“[地球工程]應被視為我們在擺脫碳排放時的緊急補救措施，”沃森說。“你必須問的問題是，沒有緩解措施的情況更糟糕，還是有緩解措施的情況更糟糕？而且這個答案還不明顯。”