新技術通過平流層“脫水”為地球降溫

　　提起溫室氣體，人們首先想到的大概是二氧化碳、甲烷等，很容易忽視掉普通的水蒸氣，其實它也是主要溫室氣體。

　　水蒸氣可以在平流層停留多年，通過吸收太陽輻射、與其他氣體發生反應等，加強溫室效應。根據一項研究，20世紀90年代平流層水蒸氣的躍升，可能使那段時間內全球變暖加劇了30%。

　　但是，如果從源頭阻止水蒸汽到達平流層會怎么樣呢？基于該想法，一項新的地球工程技術誕生了。這項近日發表于《科學進展》的新研究，瞄準潮濕的上升氣流，在它進入平流層前向其注入云凝結核，為平流層“脫水”。

　　“使平流層保持干燥，可能只需要每周投放2公斤的材料。”該研究主要作者、美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）化學科學實驗室物理學家Shuka Schwarz說，這種刻意的平流層脫水措施只能適度地降低氣溫，抵消過去幾百年來二氧化碳上升所導致的全球變暖的1.4%。

　　這個技術實施的關鍵點在于，世界上只有少數幾個地方的熱度足以產生強大的上升氣流，將空氣帶入位于地表以上9至17公里處的平流層。這些“入口”中最重要的一個位于西赤道太平洋上空，面積約相當于澳大利亞。

　　 在空氣上升過程中，大部分水分會凝結成云并產生降水。但過去10年里，美國國家航空航天局（NASA）對平流層以下冷層的觀測發現，那里有足夠多的能夠形成云的潮濕空氣團，但缺乏讓水分凝結成冰晶并最終形成雨的粒子。

　　“這是一個機會的問題，即空氣是否能到達這最冷的地方，以及那里是否有足夠的云凝結核。”Schwarz說。

　　NASA的研究還發現，這種潮濕氣團是集中的。僅1%已探索的氣塊帶入的水分就占了可能最終進入平流層的水的一半。于是，研究團隊模擬了將三碘化鉍作為凝結核投入1%水富集區域的情況。結果發現，樂觀情況下，每周投入2公斤每顆直徑為10納米的凝結核，就足以將這些潮濕的氣塊成云。這樣數量的材料投放通過氣球或無人機就能實現。

　　對此，不少專家持謹慎態度。美國普渡大學大氣化學家Daniel Cziczo表示，雖然這個想法很有趣，但可能會帶來風險。比如，如果凝結核沒在正確的地方成云或擴散到了其他地方，可能會加速錯誤類型的云產生，那么降溫措施就變成升溫措施了。

　　“不過對于那些曾討論通過向平流層投放數千噸反射性顆粒來降低地球溫度的地球工程師來說，這顯然是一個可能奏效的新想法。”瑞士蘇黎世聯邦理工學院大氣物理學家Ulrike Lohmann說。