太陽能地球工程值得研究,但不能替代減排

太陽能地球工程值得研究,但不能替代減排 太陽能地球工程可能意味著需要採取措施改變雲層的形成。 Matt Dutcher /蓋蒂圖片社

美國國家科學,工程和醫學研究院的最新報告 解決一個有爭議的問題:太陽能地球工程技術(一種旨在通過將太陽光反射回太空或修改雲層來冷卻地球的方法)是否是應對氣候變化的潛在工具?

該報告由 來自不同領域的16位專家,沒有採取立場,但認為應該研究該概念。 它呼籲與其他國家協調並由衛生部管理的多學科研究計劃的建立。 美國全球變化研究計劃,旨在填補這一問題上的許多知識空白。

該研究強調,此類研究不能替代減少溫室氣體的排放,而應僅是美國應對氣候變化的一小部分。 它指出,“設計氣候”將無法解決氣候變化的根本原因,即人類活動產生的溫室氣體排放。 它要求建立一個研究計劃,該計劃應藉鑑物理科學,社會科學和倫理學,並包括公眾投入。

三種選擇,很多問題

James W. Hurrell,科羅拉多州立大學環境科學與工程教授兼斯科特校長

在氣候科學界內外,太陽能地球工程戰略都引起了很大爭議。 這是向前邁出的重要一步,來自不同領域的16位專家同意,現在是時候就這個主題建立研究計劃。 我們的委員會走了很長一段路才能達成此建議,它通過許多複雜而有爭議的問題來達成共識,但是我們是通過合議的和富有成效的方式做到這一點的。 我們每個人都學到了很多。

我們考慮的三個選項引發了許多問題:

- 平流層氣霧劑注射 會增加高層大氣中小的反射顆粒(氣溶膠)的數量,從而增加陽光反射回太空的能力。 雖然有充分的證據表明這種方法 可以在全球範圍內引起冷卻, 有 理解有限 冷卻潛能與註入的氣溶膠數量,其位置和類型以及隨之而來的區域氣候響應和影響之間的關係。

- 海洋雲增亮 會為海洋上空的低雲增加物質,使其更具反射性。 當云層中的水蒸氣與鹽等顆粒接觸時會凝結成小滴。 添加粒子會產生更多的水滴,從而使雲層更具反射性。

重要的研究問題是,可以在哪裡修改雲的亮度以及在多大程度上修改雲的亮度,以及反饋過程是否會掩蓋或放大某些影響。 關鍵過程的規模太小,無法直接納入當前的全球氣候模型中,因此,需要減少這些過程的不確定性,以便對氣候影響做出可靠的預測。

- 卷雲稀疏 會設法減少 細密的薄雲 保留從地球表面向上輻射的熱量。 由於對卷雲特性的了解非常有限,而微觀過程決定了卷雲的變化方式,因此該方法的功效尚不明確。 現有的氣候模型模擬產生了矛盾的結果。

考慮到快速變暖的風險及其影響,重要的是要考慮一系列應對方案,並儘可能快地,高效地了解太陽能地球工程是否可以作為一種合理的安全有效的方案。 跨學科,協調和管理良好的研究計劃可能證明有必要進行更多的投資。 否則可能表明不應進一步考慮太陽能地球工程。 關鍵是,任何結果都將以可靠的科學為指導。

太陽能地球工程值得研究,但不能替代減排 新報告研究了三種太陽能地球工程方案:平流層氣溶膠注入,海洋雲增亮和卷雲變稀。 NAS

經過深思熟慮和包容的過程

德里印度理工學院公共政策學院創始主任,政策研究教授Ambuj D. Sagar

很少有氣候問題像太陽能地球工程一樣具有兩極分化,這是有充分理由的。 對於許多人來說,即使考慮到這樣做也可能會減少減排的努力。 它也強化了這樣一個觀念,即作為一個社會,我們願意將自己的信念放在技術上,以解決我們自己遇到的問題。

但是拒絕參與太陽能地球工程也引起了疑問。 我們可以確定將來不再需要它嗎? 如果溫室效應導致可怕的氣候影響怎麼辦? 而且如果事實證明太陽能地球工程在技術上不可行或在社會上不可接受,那麼我們現在不應該學習嗎?

該報告認為,有必要更多地了解太陽能地球工程的可行性,可接受性,風險,道德和治理,以為決策提供依據。 但這也要求採取審慎,細微和綜合的方法。 並指出,探索太陽能地球工程不應損害有關減緩和適應氣候變化的研究或行動。

公眾參與和參與,以及來自各個學科的見解,是開展有效的太陽能地球工程研究的關鍵。 同時,需要適當的專業知識和體制安排,以更好地參與這一複雜的主題。 我們需要了解如何有效地加強這種參與和增強這種能力。

重視這些問題將為來自全球南方和其他經常被邊緣化的社區的觀點和研究人員敞開大門。 它還將有助於使研究議程更加健全,並幫助人們更好地了解太陽能地球工程技術在全球範圍內的潛在風險。 強有力的包容性研究計劃還應使發展中國家和其他相關社區充分參與探索太陽能地球工程的治理模型。

我們的小組建議建議的美國研究計劃應與其他國家協調進行。 我們希望這種方法將促進全球範圍內的更深層次的參與,特別是需要在這個問題上進行全球對話和決策的一部分的發展中國家。

總體而言,我希望本報告中提出的觀點和方法能夠催生一個有思想的,對社會有益的研究計劃,以及學者,政策制定者和公民對這一棘手問題的同樣認真的審議。

太陽能地球工程值得研究,但不能替代減排 1991年的火山爆發。 菲律賓的皮納圖博(Pinatubo)向地球的平流層注入了大量的氣溶膠粒子,這些粒子散佈和反射了陽光,在接下來的1個月中,使地球的全球平均溫度降低了約15華氏度。 但是,此後溫度恢復上升。 理查德·霍布利特(Richard Hoblitt)/美國地質調查局

擴大討論範圍

Marion Hourdequin,科羅拉多大學哲學教授

地球工程學不斷發展 從邊緣概念到嚴肅的研究課題 不到20年前,今天的太陽能地球工程技術還處於構思階段。 計算機建模仿真和 天然類似物,如火山 表明向平流層添加反射性氣溶膠或增加海洋雲的“亮度”可能具有降溫效果。 但是,與這些方法相關的風險和不確定性,以及潛在的好處-可能在全球範圍內分佈不均-尚不為人所知。

例如,科學家對不同的太陽能地球工程策略的區域影響了解得很少。 研究人員才剛剛開始探索這些方法的生態,社會,政治,經濟和道德方面。
而且,美國和全世界的許多人都不知道研究正在向前發展, 提出了戶外實驗。 到目前為止,有關太陽能地球工程的討論主要集中在相對較小的一組研究人員中,這些研究人員主要來自 北美和歐洲.

[超過100,000名讀者依靠The Conversation的時事通訊來了解世界。 今天.]

但是就像氣候變化本身一樣,太陽能地球工程也會影響到每個人。 我們委員會認為的技術將對全球和多代人產生影響。 考慮到這一點,現在是時候進行更廣泛,更具包容性的對話,討論如何研究和管理太陽能地球工程,以及是否應該認真考慮它。 這些對話需要包括易受氣候影響的社區,土著人民和全球南方國家。

我們委員會的報告要求制定一項計劃,該計劃應將多學科研究,公眾和利益相關者的參與,以及深思熟慮的研究限制和指導方針結合在一起。 該計劃應促進合作和能力建設,支持人口和地理分佈更多樣化的研究社區,實現公平參與並確定建立信任,透明度和合法性的戰略的優先次序。

地球工程提出了重大的技術,社會和道德問題,這些問題應通過研究了解,但一小部分專家無法充分回答。 而且,無論我們從地球工程研究中學到什麼,都有一件事很明確:減少排放,使經濟脫碳並支持對當前和將來的氣候影響的適應性必須成為中心。談話

關於作者

詹姆斯·W·赫雷爾,環境科學與工程教授兼斯科特總統主席, 科羅拉多​​州立大學; 安布傑·薩加爾(Ambuj D Sagar),公共政策學院創始負責人以及Vipula和Mahesh Chaturevdi政策研究教授, 德里印度技術學院馬里恩·小時德奎因(Marion Hourdequin)哲學教授 Colorado College

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