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正如哈佛大學物理學家大衛·基思喜歡說的那樣，改裝後的噴氣式飛機噴灑硫酸，可能在幾年內讓北極上空的天空變得朦朧，“花費相當於一部好萊塢大片的價格”。 他聲稱，一個耗資僅十億美元的專案，最早可在2020年準備就緒，以硫酸液滴將整個地球籠罩在一層薄霧中。
這就是地球工程學，或如英國皇家學會所定義，“對地球環境的有意的、大規模的操縱”。這種模擬火山噴發冷卻效應的霧霾非常便宜，幾乎任何國家——或任何隨機的億萬富翁——都能負擔得起，如果氣候變化變得足夠災難性，以至於快速冷卻地球似乎是一個好主意。已經有一位流氓地球工程師試圖透過用鐵肥沃海洋來促進光合浮游生物的生長，從而減少大氣中的二氧化碳。這就是為什麼美國國家研究委員會召集了一組科學家和其他專家，對兩份報告中釋出的各種地球工程選項進行更深入的研究，畢竟，考慮到捕獲熱量的大氣二氧化碳濃度不斷上升，現在已達到百萬分之400，我們可能需要它們。
正如以上示例所示，地球工程學有兩種不同的型別：一種是阻擋陽光以抵消全球變暖，稱為太陽輻射管理或反照率修改；另一種是去除全球變暖背後的大部分分子：二氧化碳。管理太陽輻射具有相當大的，迄今未知的風險。例如，透過向平流層噴灑硫酸液滴來模擬火山的冷卻效應，很可能會侵蝕保護地球生命免受有害紫外線輻射的臭氧層；它還可能導致更多促進哮喘和過早死亡的空氣汙染。
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另一個阻擋陽光的概念——使用氣溶膠來使海洋上空形成的雲層更白，以便將更多陽光反射回太空——不會損害臭氧空洞，但在實踐中可能被證明很困難或影響全球降雨。船舶是否已經在航行時透過煙囪噴出的氣溶膠進行這種海洋雲增亮尚不清楚，這最多表明人們對涉及的大氣和雲物理的理解有限。此外，在最壞的情況下，正如數學家約翰·馮·諾伊曼在 1950 年代警告的那樣，當地球工程學被視為冷戰中的一種武器時，這些技術中的任何一種都可能被武器化。
阻擋陽光充其量只是一個短期解決方案，它無助於解決大氣二氧化碳含量上升的其他影響，例如使海水酸化或在溫室氣體增厚的毯子下夜晚變得越來越溫暖。一旦使用，可能也很難停止讓天空變得朦朧或雲層變亮，因為如果不去除導致問題的二氧化碳，全球變暖只會處於暫停狀態，而任何快速作用但壽命短的太陽阻擋措施的暫停，都將導致更快的全球變暖。
至於二氧化碳去除，國家研究委員會發現，風險通常較低，但成本大多較高。保護森林、種植更多樹木和改善農業中的土壤管理是最簡單、最好的修復措施，當然，它們應該作為任何控制氣候變化戰略的一部分向前推進，並且它們在減少二氧化碳方面具有巨大潛力。但是，用鐵肥沃海洋，改造發電廠以燃燒新鮮植物而不是化石殘餘物，然後捕獲二氧化碳進行儲存（或回收），甚至使用直接從空氣中去除二氧化碳的機器目前都過於昂貴或具有其他不良影響，例如改變海洋食物網或取代糧食作物。此外，每個系統，甚至它們全部同時部署，都需要大規模部署才能開始控制每年因燃燒化石燃料和其他人類活動而排放到大氣中的額外 340 億噸二氧化碳。
簡而言之，美國國家研究委員會小組認為，這些都不是工程，這意味著對地球氣候的充分理解的控制。相反，這些技術中的每一種都應被稱為“氣候干預”，具有未知後果。
儘管如此，中國的燃煤發電廠的規模仍在繼續擴大，2014 年達到 800 吉瓦以上。雖然中國的煤炭使用量去年在 21 世紀首次下降，但這可能並不能證明是中國自身認為“在 2030 年左右”出現其備受期待的煤炭使用量峰值。美國才剛剛開始限制其自身的煤炭使用量，而印度很可能會在 21 世紀燃燒越來越多的煤炭。在未來幾十年內，數以千萬甚至數以億計噸的二氧化碳將進入大氣層，而且目前的技術幾乎無法在短期內捕獲和清除這些碳。
換句話說，二氧化碳地球工程已經在發生，結果尚不確定，但可能具有災難性。研究其他可能有助於補救或扭轉這一努力的地球工程形式似乎是必要的。這不一定意味著噴氣式飛機在北極上空噴灑硫酸，並可能溶解臭氧層。這可能意味著更簡單的修復措施，例如轉向自然界的二氧化碳去除技術——植物、海洋浮游生物和岩石風化——並增強這些效應。
顯然，沒有辦法替代減少向大氣中排放二氧化碳，彷彿天空是一個開放的汙水溝——但文明可能需要一些東西來比自然界自身更快地清理這個汙水溝。因此，請學習，美國國家研究委員會小組建議，從二氧化碳去除技術開始，獲得新衛星的關鍵幫助，以更精確地監測地球的過熱以及未來火山噴發的影響。正如美國國家研究委員會小組的成員、地球物理學家、科學雜誌主編兼美國地質調查局前負責人瑪西婭·麥克納特所說：“我們等待的時間越長，就越有可能需要部署某些形式的二氧化碳去除措施，以避免氣候變化的最壞影響。”