為地球降溫：“B計(jì)劃”向現(xiàn)實(shí)邁進(jìn)

李微

氣候變暖的論調(diào)已經(jīng)流行了很多年，但最近，地球似乎開始愈加傾向于支持這一說法。這個(gè)夏天，中國南方的多地氣溫連日突破40度，截至8月13日，中央氣象臺(tái)已連續(xù)20天發(fā)布高溫橙色預(yù)警。國家氣候中心則發(fā)布消息說，7月以來，上海、浙江、湖南、貴州等南方8省市高溫?zé)崂藦?qiáng)度為1951年以來最強(qiáng)。

不僅如此，剛剛過去的2012年，在8月初被美國氣象學(xué)會(huì)評(píng)為“有人類氣象記錄以來最熱的十大年份之一”。而在今年5月9日，根據(jù)位于美國夏威夷的莫納羅亞山大氣測量站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，決定全球氣候走向的關(guān)鍵指標(biāo)——二氧化碳的濃度已達(dá)400.03ppm，這是人類歷史上大氣中的二氧化碳濃度首次突破400ppm關(guān)口，而上一次超過這一數(shù)值則至少在300萬年前。

雖然極端高溫的炎炎夏日和全球變暖的大趨勢未必能畫等號(hào)，但人類似乎不再對(duì)坐而論道有太多耐心，曾被當(dāng)作異想天開的“B計(jì)劃”，開始在科學(xué)界與決策者中越來越受歡迎。“為地球降溫”不只是今夏普通人的愿望，科學(xué)家們也開始從現(xiàn)實(shí)的角度探討這一計(jì)劃的可行性。

“B計(jì)劃”暢想

在全球變暖成為人類議題之初，一些科學(xué)家和工程師便開始考慮：解決爭論不休的氣候問題，除了減少二氧化碳排放之外，是否可以通過改造地球來實(shí)現(xiàn)？這就是使用“地球工程”來對(duì)抗全球變暖的“B計(jì)劃”。

前些年，“B計(jì)劃”里討論最多并付諸行動(dòng)的項(xiàng)目是向海洋施鐵肥?？茖W(xué)家設(shè)想，向海水加鐵能促進(jìn)浮游植物生長。浮游植物的光合作用攝入溶解于海水中的二氧化碳，促進(jìn)大氣中的二氧化碳持續(xù)溶解進(jìn)入海水。浮游植物死后會(huì)沉入海底，將二氧化碳固定在海底上千至上萬年。

然而，在2009年，為證明這一想法的“Lohafex”計(jì)劃并沒有成功?？茖W(xué)家們?cè)谀蠘O附近海域中傾倒了6噸鐵肥，但海洋對(duì)二氧化碳的“胃口”卻沒有增加。而2010年的另一項(xiàng)研究則顯示，即使向海洋施鐵肥有效，大量繁殖的海藻會(huì)產(chǎn)生更多的神經(jīng)毒素，將嚴(yán)重危害海洋哺乳動(dòng)物和鳥類，從而破壞海洋生態(tài)。

盡管向海洋施鐵肥的主意已等同于失敗，但“B計(jì)劃”還有更多令人炫目的設(shè)想。美國亞利桑那大學(xué)的天文學(xué)家羅杰·安杰爾提議利用火箭發(fā)射16萬億個(gè)太空“飛碟”到地球和太陽之間。這些飛碟形成的“地球陽傘”，其陰影正好可以覆蓋整個(gè)地球，還具備自動(dòng)調(diào)節(jié)光線明暗的功能。

英國人萊瑟姆和索爾特的點(diǎn)子則是“美白云朵”：向漂浮低空的海上云團(tuán)噴灑一層細(xì)密的海鹽，這會(huì)令云朵更加潔白，從而加大其反射陽光的能力，最終為地球降溫。2010年，兩人還攜手7個(gè)研究機(jī)構(gòu)的23位科學(xué)家就此發(fā)表了論文。

這些構(gòu)想被統(tǒng)稱為“地球工程”。根據(jù)美國氣象學(xué)會(huì)的歸納，目前提出來的各種地球工程至少可分為三類：一是通過大規(guī)模操作來減少大氣中溫室氣體的含量，如目前已付諸實(shí)踐的碳捕獲和封存（CCS）；二是通過減少太陽對(duì)地球的輻射來使地球降溫，如在沙漠里建大片鏡子反射陽光；三是旨在減少氣候變化或其影響的其他大規(guī)模工程，例如，在海洋中修建縱向的管道以增加向下的熱傳輸。

最熱門的地球工程

眼下被討論得最熱的地球工程，是向地球大氣平流層噴灑硫化物。1991年，位于菲律賓呂宋島上的皮納圖博火山劇烈噴發(fā)，大量氣體和火山灰進(jìn)入平流層，最終抵達(dá)海拔21英里高度。3周后，一層氣溶膠云包裹了地球，并在空中停留了近兩年。2000萬噸二氧化硫和水滴混合形成一種氣態(tài)反射鏡，將陽光反射回天空。結(jié)果，1992-1993年期間，抵達(dá)地表的陽光減少超過10%，全球溫度也因此下降了約0.5度。

受火山噴發(fā)效果的啟發(fā)，1995年諾貝爾獎(jiǎng)得主保羅·克魯岑與其他科學(xué)家提議使用這種定期向大氣中噴射大量硫磺粒子的人工降溫方法。

2010年，英國工程和物理科學(xué)研究委員會(huì)資助了一項(xiàng)為期4年的名為“平流層粒子噴射氣候工程（SPICE）”的研究，以探討這一想法的可能性?？茖W(xué)家們?cè)噲D用熱氣球?qū)⒁粭l12英里長的管道引向空中，另一頭連接停泊海上的船只，通過這種方法向平流層注入二氧化硫或類似具有反射陽光作用的化學(xué)物質(zhì)，從而模仿火山噴發(fā)帶來的降溫效應(yīng)。

為了演示如何噴灑二氧化硫，該項(xiàng)目組原打算將一個(gè)氣球放飛到諾?？藣u上空海拔1英里處，再通過一條管道將150升水泵入氣球，然后噴灑于空中。但迫于環(huán)保力量的反對(duì)及其他原因，2012年5月，項(xiàng)目組不得不宣布最終放棄實(shí)驗(yàn)。

美國國家科學(xué)院也有人在為實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想而積極探索。他們考慮以發(fā)射炮彈的形式，將這些含硫粒子發(fā)射到大氣中去。對(duì)此，著有《如何給地球降溫》一書的美國環(huán)境與能源領(lǐng)域?qū)＜医芊颉す诺聽栐u(píng)論說，這是一個(gè)既便宜又具可操作性的辦法，因?yàn)樾枰獓娚淙氪髿鈱拥牧蚧锟偭坎⒉淮蟆?/p>

然而，給大氣層注入硫化物的方案也存在無法忽視的缺點(diǎn)，即降溫不均勻。它對(duì)熱帶地區(qū)帶來的冷卻效應(yīng)大于兩極，而兩極恰恰是眼下全球升溫最快的區(qū)域。它還會(huì)干擾降水模式，可能導(dǎo)致眾多氣候異?，F(xiàn)象，比如，1993年的密西西比河洪水和同年非洲荒漠草原的干旱都被認(rèn)為受到了皮納圖博火山噴發(fā)的影響。此外，二氧化硫會(huì)阻礙臭氧層的修復(fù)。不過，這些問題并未使人們放棄這一想法?？茖W(xué)家們對(duì)硫化物噴灑計(jì)劃的探討仍在繼續(xù)。

不只是科學(xué)問題

在上世紀(jì)六七十年代，大部分科學(xué)家都認(rèn)為所謂“地球工程”荒謬之極。2007年，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)發(fā)布的第四次評(píng)估報(bào)告就指出，這些方案存在潛在風(fēng)險(xiǎn)和無法估量的成本。

然而，古德爾說，時(shí)至今日，有關(guān)氣候變化和減排的政治談判已經(jīng)談了近30年，而討論的核心問題依舊停留在“大氣里的二氧化碳濃度上限在哪里”這樣的初級(jí)問題，各國壓根沒有拿出減排的政治決心?！氨M管我們開始鼓勵(lì)使用綠色能源，很多人也在為減排盡自己微薄的力量，但從總體而言，面對(duì)氣候變暖，我們幾乎什么都還沒有做?！比祟愒跍p少碳排放問題上的失敗，導(dǎo)致了越來越多的個(gè)人和團(tuán)體開始轉(zhuǎn)向?qū)⒌厍蚬こ炭闯墒且粋€(gè)嚴(yán)肅的選擇。

不過，古德爾也注意到，如果地球工程一旦進(jìn)入實(shí)施階段，它將會(huì)帶來地緣政治上的問題：誰有權(quán)控制全球的氣候？世界各國是采取單邊行為還是集體行動(dòng)？對(duì)于居住在世界不同地區(qū)的人們來說，究竟什么樣的氣候條件才是他們真正想要的？

古德爾說，“你可以將地球工程與核武器做類比：由一國來承擔(dān)這個(gè)項(xiàng)目，一個(gè)有錢人或機(jī)構(gòu)出資具體實(shí)施，那么，你將要怎樣控制這個(gè)人？如果地球工程改變了世界其他地方的降雨模式，比如，由于將硫酸鹽投放到大氣平流層而引發(fā)了中國南方的一場干旱，將會(huì)引發(fā)什么樣的后果？”

此外，討論地球工程本身甚至也有風(fēng)險(xiǎn)。如果地球工程真的成為應(yīng)對(duì)氣候變化的“B計(jì)劃”，這將給各國政府和相關(guān)組織更好的借口。他們會(huì)說，如果未來20年我們能夠?qū)嵤┑厍蚬こ?，那么眼下我們將更沒必要采取減排的行動(dòng)。

對(duì)于近乎異想天開的地球工程而言，還有很多問題有待解決。盡管如此，“B計(jì)劃”的支持者們似乎從來就不是空談家——眼下，一切已開始起步。