编者按:马歇尔·布莱恩——未来主义者、发明家、NCSU教授、作家和“物质如何运作”的创造者，WRAL TechWire的撰稿人。《大脑》严肃而有趣地审视了地球和人类的各种可能性。他也是《末日之书:人类最大威胁背后的科学》一书的作者。在本专栏中，布莱恩谈了一个一种可能的方法来限制太阳的影响。随着“热穹顶”在凤凰城周边等地区飙升至创纪录水平，我们该怎么办?他有一个主意:一个太阳调暗器。
读者注意:WRAL TechWire希望收到您的来信关于我们的投稿人表达的观点。请发送邮件至:info@wraltechwire.com。
罗利——想象一下，我们正在一起看一部轰动一时的灾难片。在这部电影中，地球上的人类开始变得绝望。由于全球变暖，环境变化如此之快，如此之剧烈，以至于人类可以看到生态系统开始崩溃。因此，世界上最有权势的领导人正在认真考虑曾经不可想象的事情:地球工程。
就像“让太阳变暗”那样的地球工程。
人类正在考虑将一些太阳光线反射出地球的可能性，这样地球就可以冷却下来。这是电影中一个重要的决定点。这一步是不是很激烈?是的。这一步骤是否充满了可能的副作用?是的。但看起来人类将别无选择。场面很紧张。戏剧性的音乐越来越响了。领导人皱起眉头，汗流浃背。人类真的会扣动扳机，让整个地球的太阳变暗吗?
但这不是一部电影。这真的开始发生了。这种担忧一直上升到国家最高办公室。下面这些标题说明了问题:
- 让太阳变暗以冷却地球是一个绝望的想法，但我们正在朝着这个目标前进
- 拜登批准研究反射太阳光的方法
- 白宫正在推进通过反射阳光来冷却地球的研究
- 白宫承认:我们可能需要遮挡太阳来阻止气候变化
- 通过反射阳光来冷却地球:它是如何工作的
这种地球工程如何运作呢?第三篇文章提供了这样的观点:
“其中一些技术，如向大气中喷洒二氧化硫，已知会对环境产生有害影响政府与人类健康。但是科学家和气候领袖们正在努力由于担心人类将超过其排放目标，研究工作正在进行中重要的是要弄清楚如何最好地平衡这些风险和地球温度可能出现的灾难性上升。准备研究一个主题是非常初步的一步，但值得注意的是，白宫正式参与了这个在很大程度上被视为反乌托邦幻想的东西。在金·斯坦利·罗宾逊的科幻小说《未来部》中，印度的一场热浪导致2000万人死亡，出于绝望，印度决定实施自己的战略，限制到达地球的阳光。
“人类将超过其排放目标”这句话是什么意思?这意味着人类对化石燃料上瘾，人类似乎不可能停止燃烧化石燃料:
新数据显示，全球碳排放量达到创纪录水平，没有减少的迹象。人类面临着艰巨的任务
“今年，全球所有人类活动预计将排放406亿吨二氧化碳，剩下3800亿吨二氧化碳作为剩余的碳预算。这样的排放量对气候来说是灾难性的——按照目前的水平，在短短9年内，地球平均气温上升1.5℃的可能性为50%。”
这些步骤很容易理解。
- 第一步:人类继续燃烧大量的化石燃料:石油、煤炭和天然气。
- 第二步:因此，人类每年向大气中排放400亿吨二氧化碳。
- 第三步:所有这些二氧化碳都吸收了热量，导致全球变暖。
- 全球变暖及其副作用正在撕裂生态系统。
这么多问题
我们现在可以看到生态系统以许多不同的方式崩溃，这种崩溃不容忽视。以下是摘自近期头条新闻的一些影响:
- 美国宇航局预测，到2050年，海平面上升可能淹没美国海岸线:https://www.space.com/us-sea-levels-rising-faster-than-thought
- 密西西比河的长河段已经干涸。接下来是什么?: https://www.nytimes.com/2022/11/27/opinion/environment/mississippi-river-drought-colorado.html
- 格陵兰岛比以往任何时候都更糟，更糟:https://www.pressenza.com/2022/11/greenland-is-worse-than-ever-much-worse/)
- 一条巨大的淡水河在南极洲冰层下流淌:https://www.smithsonianmag.com/smart-news/a-massive-freshwater-river-is-flowing-under-antarcticas-ice-180981119/)
- 报告警告说，世界面临夏季北极海冰的“终极”损失:https://www.theguardian.com/environment/2022/nov/07/melting-arctic-sea-ice-summer-report
- 世界为气候变化带来的大规模移民做好准备了吗?: https://www.bbc.com/future/article/20221117-how-borders-might-change-to-cope-with-climate-migration
- 研究显示，世界还有9年的时间来避免灾难性的变暖:https://www.washingtonpost.com/climate-environment/2022/11/11/cop27-egypt-carbon-budget-gas-projects
- 或者试试这个视频，它解释了为什么地球上所有的主要干旱都能矛盾地导致其他地方的大规模洪水:https://www.youtube.com/watch?v=wJCl-T2HUvI
因此，人类现在陷入了进退两难的境地。岩石就是化石燃料——人类似乎无法停止燃烧化石燃料。最困难的地方是生态系统的崩溃——如果人类继续燃烧化石燃料，释放越来越多的二氧化碳，生态系统可能也必将崩溃，因为地球将变得太热。看来唯一的出路将是地球工程，也被称为“使太阳变暗”。最可能的地球工程形式的基本步骤是:
- 向平流层释放数百万吨硫化氢或二氧化硫，也被称为平流层气溶胶注入
- 这些含硫化合物具有将一些太阳光线反射回太空的作用，而不是让它照射到地球表面并使其变暖。
- 因为照射到地面的阳光减少了，所以地球的温度降低了一点。
- 希望一个更冷的星球意味着像干旱、洪水、北极融化、热浪之类的事情开始减少而不是增加。
为什么人类会考虑这一极端的步骤?这一切都归结为经济问题。正如这篇文章所指出的:“早期的研究表明，向平流层喷射气溶胶的直接成本可能相对较低。每年将500万吨增强反照率的气溶胶(足以抵消下个世纪预期的变暖)运送到20至30公里高度的费用估计为20亿至80亿美元。相比之下，气候损害或减排的年度成本估计在2000亿至2万亿美元之间。”更不用说一旦海平面上升或亚马逊雨林崩溃，就没有办法逆转这些过程了。
这也与自然先例有关。当一座大型火山爆发时，有时会将数百万吨硫化氢注入平流层，地球确实会冷却下来。我们已经看到这种类型的喷发发生，我们知道地球冷却下来。我们以前看到过这种想法的效果，所以我们只是简单地复制一个自然过程。正如这篇文章所指出的那样:“科学家们早就知道大型火山喷发的冷却效应，火山喷发会将大量的光散射气溶胶喷射到平流层。例如，菲律宾的皮纳图博火山在1991年6月喷发后的几个月里，使地球冷却了零点几摄氏度。”
接下来会发生什么?
这可能是如何展开的?白宫目前的提议是，科学家们花五年时间研究使太阳变暗的可能性。这听起来很合理，但我们可能没有五年的时间。到明年夏天，或者再过一两个夏天，一些非常糟糕的事情将会发生，糟糕到最终会把人们唤醒。
- 一周内可能有一百万人死于热浪。
- 也许庄稼歉收，数百万人挨饿。
- 也许一个大城市会在第一场6级飓风中被摧毁。
- 也许海平面会迅速上升，一些有价值的东西会被淹没。
像这样的大规模事件可能也会发生，它真的会吓到普通民众，政客们会从地球工程开始，因为没有其他经济上可行的替代方案。
不幸的是，这不是一部电影。地球的生态系统正在我们眼前崩溃，如果我们不采取行动，情况会变得更糟。停止使用化石燃料是一件显而易见的事情，但似乎人类对化石燃料的依赖至少在短期内是不可逆转的。看起来，不管我们喜欢与否，人类都将被迫开始地球工程。
来源
- https://www.newyorker.com/news/annals-of-a-warming-planet/dimming-the-sun-to-cool-the-planet-is-a-desperate-idea-yet-were-inching-toward-it
- https://www.popularmechanics.com/science/green-tech/a41911533/solar-geoengineering-can-reflect-the-suns-rays/
- https://interestingengineering.com/innovation/cooling-the-earth-by-reflecting-sunlight-how-it-would-work
- https://www.cnbc.com/2022/10/13/what-is-solar-geoengineering-sunlight-reflection-risks-and-benefits.html
- https://news.yahoo.com/white-house-admits-might-block-094049223.html
- https://theconversation.com/global-carbon-emissions-at-record-levels-with-no-signs-of-shrinking-new-data-shows-humanity-has-a-monumental-task-ahead-193108
- https://www.space.com/us-sea-levels-rising-faster-than-thought
- https://www.nytimes.com/2022/11/27/opinion/environment/mississippi-river-drought-colorado.html
- https://www.pressenza.com/2022/11/greenland-is-worse-than-ever-much-worse/
- https://www.bbc.com/future/article/20221117-how-borders-might-change-to-cope-with-climate-migration
- https://www.wired.com/story/a-caustic-shift-is-coming-for-the-arctic-ocean/
- https://www.smithsonianmag.com/smart-news/a-massive-freshwater-river-is-flowing-under-antarcticas-ice-180981119/
- https://www.youtube.com/watch?v=wJCl-T2HUvI -美国最干旱地区的历史性特大洪水揭示了重大风险?
- https://www.washingtonpost.com/climate-environment/2022/11/11/cop27-egypt-carbon-budget-gas-projects
- https://www.theguardian.com/environment/2022/nov/07/melting-arctic-sea-ice-summer-report
- https://en.wikipedia.org/wiki/Stratospheric_aerosol_injection
- https://www.science.org/content/article/thanks-volcanoes-earth-cooler-expected-due-recent-eruptions
- https://wraltechwire.com/2022/10/14/fighting-doomsday-what-a-real-war-on-climate-change-look-like-marshall-brain-explains/
- https://wraltechwire.com/2022/09/23/doomsday-warning-its-time-to-start-moving-coastal-cities-to-higher-ground-heres-why/
- https://wraltechwire.com/2022/09/16/climate-change-doomsday-irreversible-tipping-points-may-mean-end-of-human-civilization/
- https://wraltechwire.com/2022/09/02/climate-change-catastrophe-august-2022-31-days-of-global-drought-flood/
- https://wraltechwire.com/2022/07/22/doomsday-earth-as-our-planet-heats-up-more-and-more-heres-what-happens/
- https://wraltechwire.com/2022/05/27/geoengineering-could-be-key-to-combating-climate-change-check-out-these-ideas/
- https://wraltechwire.com/2022/05/06/true-terror-ten-worst-things-climate-change-will-soon-deliver-to-our-world/
- https://wraltechwire.com/2022/04/08/doomsday-shrinking-rain-forests-and-us-why-we-must-turn-the-tide/
- https://wraltechwire.com/2022/04/01/slap-yourself-and-pay-attention-the-doomsday-glacier-is-a-global-risk/
+++
注:本专栏最初发表于2022年12月。
