本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，僅反映作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
在過去100年左右的時間裡，地球的平均溫度升高了0.8攝氏度。原因是大氣中溫室氣體，特別是二氧化碳的濃度不斷增加。我們呼吸的空氣中二氧化碳濃度現在已達到百萬分之394——如果海洋沒有吸收我們燃燒化石燃料、砍伐森林等產生的相當一部分二氧化碳，這個數字還會更高，大約為百萬分之450。
基本物理原理在150年前就已被理解。全球變暖已被觀察到至少30年。自1992年以來，限制溫室氣體排放的國際談判一直在進行。然而，除了經濟衰退期間，排放量一直在穩步上升。如果全球變暖是一個問題——一個可能已經產生怪異天氣、海平面上升和物種滅絕等其他可能被認為是危險的影響的問題——我們並沒有解決它。
那麼，現在是時候考慮一些更激進的方法了嗎？具體來說，就是將控制氣候變化的想法歸入地球工程的範疇？或者，正如英國皇家學會所說：有意識地、大規模地操縱地球環境。《英國皇家學會哲學彙刊A輯》特刊的客座編輯指出：“地球工程不再是科幻小說的領域。”
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將有助於確保有關塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
這些科幻般的計劃各不相同，從透過模擬火山爆發來遮擋陽光，到建造像發電廠冷卻塔一樣巨大的機器，再到以更快的速度從空氣中去除二氧化碳。或者，您可能更喜歡透過提高地下水位來建立儲存二氧化碳的泥炭地，或者改造泥炭蘚，使其在死亡時更好地抵抗微生物分解。與此同時，覆蓋地球大陸表面11%的農作物可以被改造以反射更多陽光，或者南極洲附近的海洋可以用鐵施肥，以促進最終將碳埋藏在海底的矽藻大量繁殖。
歸根結底，如果我們想避免災難性的氣候變化，那麼可以排放到大氣中的溫室氣體量是有限的。科學家的最佳猜測是，如果我們想將升溫幅度控制在2攝氏度以下（低於從冰河時代的更新世過渡到孕育人類文明的更溫和的全新世的升溫幅度），我們可以排放1000拍克，即1萬億公噸的碳。我們已經排放了超過一半的量，如果我們繼續以目前的速度燃燒化石燃料、砍伐森林等，我們將在幾十年內排放剩餘的量。
正如斯坦福大學氣候建模師肯·卡爾代拉在他的文章“偉大的氣候實驗”中在《大眾科學》九月刊中討論的那樣，我們現在實際上是在為未來幾千年設定地球的溫度。
如果世界各國未能共同遏制汙染，那麼我們可能需要趕緊部署地球工程技術，以防止災難性的氣候變化。那麼，研究各種技術的希望和風險難道沒有意義嗎？這不是一個新想法——關於氣候變化的報告在20世紀60年代就隨著地球工程送到了林登·約翰遜總統的辦公桌上，該報告建議他可以透過在海洋上散佈反光粒子來解決這個問題——只是一個相對未被探索的想法。
所有這一切都指向一個關於地球工程更根本的哲學問題，正如其名稱所示，它是全球性的：誰控制著恆溫器？如果溫室氣體排放不太可能將地球變成金星，那麼技術補救措施完全足以引發另一個冰河時代。事實上，天氣控制在冷戰期間首次被探索作為一種武器。進入門檻相對較低：例如，一個島國，擁有一批大炮，就可以開始向空中發射硫酸鹽，以阻擋陽光並冷卻氣候，直到有人阻止他們。或者，硫酸鹽可以在區域範圍內使用，以例如，避開熱浪。科學家已經開始評估哪種方法（現有飛機，或者可能是繫留氣球）和粒子可能最有效（不是硫酸鹽，而是鑽石，或者更好的是，你在防曬霜中發現的礦物質！）。獎勵：這些其他粒子可能會讓天空保持藍色，而不是平流層硫酸鹽預期的朦朧白色，儘管這些粒子從天而降並覆蓋地球的影響尚不清楚。
這些計劃具有末日般的感覺，並讓人聯想到奇愛博士或其他瘋狂科學家的形象。正如2010年英格蘭、蘇格蘭和威爾士一項關於公眾對地球工程態度的調查的一位受訪者所說：“我認為你不應該亂搞氣候……老實說，我認為這非常不可靠。” 當然，我們已經在亂搞氣候了。這意味著無法迴避的問題是：我們打算怎麼做？