“太陽屏風”:
應對全球變暖的方案
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反常的極端氣候給人們的生活和整個社會的經濟運轉都帶來了不小的麻煩。現階段的極端氣候肯定和人類的活動有關,但是研究極端氣候的模式很難,因為極端天氣的特點之一就是“不常見”,很難搜集到足夠多的數據。
盡管如此,摩爾還是從對美國颶風這種極端氣候的研究中發現了一些規律。2012年10月16日《美國科學院院刊》(PNAS)刊發了摩爾的一篇題為《自 1923年以來大西洋颶風的數據記錄》的文章,摩爾研究發現有98%的確切性說明全球變暖和大西洋颶風運動之間存在聯系——在氣溫較高的年份里,更有可能會發生強烈颶風。
“所以,為了避免更多極端天氣的出現,我們必須阻止全球變暖,而降低溫室氣體二氧化碳等的排放,是人人皆可參與做貢獻的!”摩爾很認真地說。
除此之外,摩爾還在研究利用地球工程(Geoengineering) 的方法——所謂的“方案B”來阻止全球變暖。摩爾表示目前防止全球變暖一般有兩種方法:一種是減排,即減少二氧化碳的排放,他將其稱作方案A;另外一種就是地球工程方法,這個發達國家已經開始研究,目前摩爾正在中國開展這方面的研究。
“這個方案B,對政治家很有吸引力,即不用減排,而通過其他物理方法降低全球氣溫。”
方案B計劃用人為的方式給地球降溫。目前最便宜可行的方法就是把類似現在污染物的浮塵顆粒(aerosol)放置在北極平流層或是相對更低層的空間,用這些小顆粒來阻擋陽光,從而達到降溫的目的。摩爾舉例說,這些大氣中的顆粒就像一扇“太陽屏風”,擋住陽光,產生像陰天一樣的效果,從而降低氣溫。
具體操作方法是讓飛機用不清潔的燃油作燃料,在北極上空飛行,排放高污染物,就像火山爆發一樣,直接將浮塵顆粒噴射入平流層。摩爾解釋說,火山爆發產生的大量含硫的浮塵顆粒會停留在火山上空,就會使得火山附近的區域在幾年之內都可以保持比原來低幾度的溫度。
“這是一個聽起來瘋狂、也確實瘋狂的辦法!”摩爾說,地球工程的方法為地球降溫也是一把雙刃劍,如果實施不當將會起反作用。
比如向平流層排放含硫顆粒物也不是毫無風險的。有研究表明:如果地球生物圈適應了陽光稀少的環境和當前的二氧化碳排放量,那么一旦這些顆粒逐漸消散,“太陽屏風”失靈就可能帶來更加嚴重的后果,比如屆時全球變暖的速度可能比當前加快20倍。
但大部分科學家認為,地球工程學的基礎研究至少是有備無患,可以為防止全球變暖提供另一種解決思路。“在這方面,我們科學家只是為政治家提供選項,研究地球工程的人其實并不覺得應該這樣去做。” 摩爾坦言。
百年前的排放引發今日氣候變化
2011年12月,美國《新科學家》雜志的一篇題為《中國尾氣排放首次超過美國》的報道中,一些專家提出“發展中國家消費者制造的二氧化碳比發達國家消費者要多”、“發展中國家指責發達國家轉移排放的借口越來越靠不住”的言論,摩爾反駁道,這并非全部是事實。
摩爾指出:“發展中國家數目遠多于發達國家,中國的高排放量很大程度上是由于其人口眾多。中國人均排放量仍遠低于美國。”
談到這件事情,摩爾在北師大全球院的一個研究方向就是研究關于二氧化碳排放的歷史責任追溯問題,即有多少二氧化碳排放要歸咎于發達國家,有多少是歸咎于發展中國家,舉例來說,盡管現在中國的碳排放量是世界第一,但這是近些年的狀況,還有相當可觀的碳排放量發生在一百年前。
“這是因為氣候變化需要反應時間,通常是10年到100年。發達國家從150年前就開始排放溫室氣體了。”摩爾說,“所以追溯歷史責任也是很有必要的。”
摩爾的研究團隊用計算機模型模擬設計了三個地球:真實的地球、只有發達國家排放的地球、只有發展中國家排放的地球。通過衡量海冰消融速度、地球溫度變化等各種因素,綜合三種情況比較后發現,目前溫室效應三分之二的變化來自發達國家排放,只有三分之一來自發展中國家。
他強調說,這項研究的目的也并不是為了找出到底是誰犯了錯,只是為了確認發展中國家和發達國家在碳排放量中所占的確切份額。要想使氣候變化處于可控范圍內,不管是發達國家還是發展中國家,都要下大力氣大規模減排,因為最終我們只有一個地球。
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