太阳能地球工程值得研究,但不能替代减排

太阳能地球工程值得研究,但不能替代减排 太阳地球工程可能意味着需要采取措施改变云层的形成。 Matt Dutcher /盖蒂图片社

美国国家科学,工程和医学研究院的最新报告 解决一个有争议的问题:太阳能地球工程技术(一种旨在通过将太阳光反射回太空或修改云层来冷却地球的方法)是否是应对气候变化的潜在工具?

该报告由 来自不同领域的16位专家,没有采取立场,但认为应该研究该概念。 它呼吁与其他国家协调并由卫生部管理的多学科研究计划的建立。 美国全球变化研究计划,旨在填补这一问题上的许多知识空白。

该研究强调,此类研究不能替代减少温室气体的排放,而应仅是美国应对气候变化的一小部分。 它指出,“设计气候”将无法解决气候变化的根本原因,即人类活动产生的温室气体排放。 它要求制定一项研究计划,该计划应借鉴物理科学,社会科学和伦理学,并包括公众投入。

三种选择,很多问题

James W. Hurrell,科罗拉多州立大学环境科学与工程教授兼斯科特校长

在气候科学界内外,太阳能地球工程战略都引起了很大争议。 这是向前迈出的重要一步,来自不同领域的16位专家同意,现在是时候就这个主题建立研究计划。 我们的委员会走了很长一段路才能达成此建议,它通过许多复杂而有争议的问题来达成共识,但是我们是通过合议的和富有成效的方式做到这一点的。 我们每个人都学到了很多。

我们考虑的三个选项引发了许多问题:

平流层气雾剂注射 会增加高层大气中小的反射颗粒(气溶胶)的数量,从而增加阳光反射回太空的能力。 虽然有充分的证据表明这种方法 可以在全球范围内引起冷却,有 有限的理解 冷却潜能与注入的气溶胶数量,其位置和类型以及随之而来的区域气候响应和影响之间的关系。

海洋云增亮 会为海洋上空的低云增加物质,使其更具反射性。 当云层中的水蒸气与盐等颗粒接触时会凝结成小滴。 添加粒子会产生更多的水滴,从而使云层更具反射性。

重要的研究问题是,可以在何处修改云的亮度以及在多少程度上可以修改云的亮度,以及反馈过程是否会掩盖或放大某些影响。 关键过程的规模太小,无法直接纳入当前的全球气候模型中,因此,需要减少这些过程的不确定性,以便对气候影响做出可靠的预测。

卷云稀疏 会设法减少 细密的薄云 保留从地球表面向上辐射的热量。 由于对卷云特性的了解非常有限,而微观过程决定了卷云的变化方式,因此该方法的功效尚不明确。 现有的气候模型模拟产生了矛盾的结果。

考虑到快速变暖的风险及其影响,重要的是要考虑一系列应对方案,并尽可能快地,高效地了解太阳能地球工程是否可以作为一种合理的安全有效的方案。 跨学科,协调和管理良好的研究计划可能证明有必要进行更多的投资。 否则可能表明不应进一步考虑太阳能地球工程。 关键是,任何结果都将以可靠的科学为指导。

太阳能地球工程值得研究,但不能替代减排 新报告研究了三种太阳能地球工程方案:平流层气溶胶注入,海洋云增亮和卷云变稀。 NAS

经过深思熟虑和包容的过程

德里印度理工学院公共政策学院创始主任,政策研究教授Ambuj D. Sagar

很少有气候问题像太阳能地球工程一样具有两极分化,这是有充分理由的。 对于许多人来说,即使考虑到这样做也可能会减少减排的努力。 它也强化了这样一个观念,即作为一个社会,我们愿意将自己的信念放在技术上,以解决我们自己遇到的问题。

但是拒绝参与太阳能地球工程也引起了疑问。 我们能否确定将来不再需要它? 如果温室效应导致可怕的气候影响怎么办? 而且,如果事实证明太阳能地球工程在技术上不可行或在社会上不可接受,那么我们现在是否应该学习呢?

该报告认识到,有必要更多地了解太阳能地球工程的可行性,可接受性,风险,道德和治理,以为决策提供依据。 但这也要求采取审慎,细微和综合的方法。 并指出,探索太阳能地球工程不应损害有关减缓和适应气候变化的研究或行动。

公众参与和参与,以及来自各个学科的见解,是开展有效的太阳能地球工程研究的关键。 同时,需要适当的专业知识和体制安排,以更好地参与这一复杂的主题。 我们需要了解如何有效地加强这种参与和增强这种能力。

重视这些问题将为来自全球南方和其他经常被边缘化的社区的观点和研究人员敞开大门。 它还将有助于使研究议程更加健全,并帮助人们更好地了解太阳能地球工程技术在全球范围内的潜在风险。 强有力的包容性研究计划还应使发展中国家和其他相关社区充分参与探索太阳能地球工程的治理模型。

我们的小组建议建议的美国研究计划应与其他国家协调进行。 我们希望这种方法将促进在世界范围内的更深层次的参与,特别是需要在此问题上进行全球对话和决策的一部分的发展中国家。

总体而言,我希望本报告中提出的观点和方法能够催生一个有思想的,对社会有益的研究计划,以及学者,政策制定者和公民对这一棘手问题的同样认真的审议。

太阳能地球工程值得研究,但不能替代减排 1991年的火山爆发。 菲律宾的皮纳图博(Pinatubo)向地球的平流层注入了大量的气溶胶粒子,这些粒子散布和反射了阳光,在接下来的1个月中,使地球的全球平均温度降低了约15华氏度。 然而,此后温度恢复上升。 理查德·霍布利特(Richard Hoblitt)/美国地质调查局

扩大讨论范围

Marion Hourdequin,科罗拉多大学哲学教授

地球工程学不断发展 从边缘概念到严肃的研究课题 不到20年前,如今太阳能地球工程技术基本上处于构思阶段。 计算机建模仿真和 天然类似物,如火山 表明向平流层添加反射性气溶胶或增加海洋云的“亮度”可能具有降温效果。 但是,与这些方法相关的风险和不确定性,以及潜在的好处-可能在全球范围内分布不均-尚不为人所知。

例如,科学家对不同的太阳能地球工程策略的区域影响了解得很少。 研究人员才刚刚开始探索这些方法的生态,社会,政治,经济和道德方面。
而且,美国和全世界的许多人都不知道研究正在向前发展, 提出了户外实验。 到目前为止,有关太阳能地球工程的讨论主要集中在相对较小的一组研究人员中,这些研究人员主要来自 北美和欧洲.

[超过100,000位读者依靠The Conversation的时事通讯来了解世界。 今天.]

但是就像气候变化本身一样,太阳能地球工程也会影响到每个人。 我们委员会认为的技术会产生全球影响和多代影响。 考虑到这一点,现在是时候进行更广泛和更具包容性的讨论,讨论如何研究和管理太阳能地球工程,以及是否应认真考虑它。 这些对话需要包括易受气候影响的社区,土著人民和全球南方国家。

我们委员会的报告要求制定一项计划,该计划应将多学科研究,公众和利益相关者的参与,以及深思熟虑的研究限制和指导方针结合在一起。 该计划应促进合作和能力建设,支持人口和地理分布更多样化的研究社区,实现公平参与并确定建立信任,透明度和合法性的战略的优先次序。

地球工程提出了重大的技术,社会和道德问题,这些问题应通过研究了解,但一小部分专家无法充分回答。 而且,无论我们从地球工程研究中学到什么,都有一件事很清楚:减少排放,使经济脱碳并支持适应当前和未来的气候影响,必须成为中心焦点。谈话

关于作者

詹姆斯·W·赫雷尔,环境科学与工程教授兼斯科特总统主席, 科罗拉多州立大学; 安布杰·萨加尔(Ambuj D Sagar),公共政策学院创始负责人以及Vipula和Mahesh Chaturevdi政策研究教授, 德里印度技术学院玛莉恩·霍迪金哲学教授 科罗拉多学院

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