全球气候持续变暖怎么办?给地球打个“遮阳伞”
发布时间:2018-06-26

据《福布斯》日前报道,全球气候变化是当今人类面临的最紧迫的长期问题之一。

对于全球气候变化及其原因,科学家已给出清楚的解释:人为引起的能吸收大量热量的温室气体排放是地球温度升高的原因。

然而随着时间推移,这些温室气体的浓度只会继续上升,而不会下降。虽然许多组织和有识之士呼吁要减少温室气体排放,并淘汰化石燃料,但几乎没有什么成效。那么,我们是不是可以采用不同思路,比如阻挡来自太阳的部分光线呢?

于是,有人提出了“给地球装个遮阳网”。托尼·德拉多尔切(Tony DeLa Dolce)表示:“为什么我们不考虑在太空设立一道遮阳网,来减少地球接收到的光线(能量)的量?经历过日全食的人都知道,太阳光暗下来后,温度也会随之降低。因此,在地球和太阳之间设立一道遮阳网也许是个好主意。”

不得不说,在解决全球气候变化方面,这可能是目前最大胆的解决方案之一。

众所周知,大气层中温室气体浓度的增加导致了全球变暖,从而推动地球气候和天气模式在多个方面都发生了变化。通常情况下,这些变化中的大多数被认为是对人类不利的。因此,应对气候变化是一场全球化运动。

如果最受认可的使地球大气气体浓度恢复到工业革命之前水平的解决方案不被采纳,人类的唯一选择就是适应这些变化,或者对地球进行改造。

对地球进行改造也有着一定的风险。大多数这类解决方案都涉及改变地球表面或大气层,可能会带来不可预测的未知后果。

因此,在对地球进行改造的方案中,风险最小的可能是托尼提出的方案:在远离地球的太空,设立一道遮阳网,遮挡部分太阳光。

由于太阳辐射照度减少,即使大气中温室气体浓度继续上升,温度也可以得到控制。根据计算,如果要抵消自工业革命以来全部全球变暖的影响,我们必须遮挡住2%的太阳光。

但是,至少在理论上,这一方案实施难度要小于人们的想象。在太阳和地球之间,存在一个引力保持稳定的点——L1拉格朗日点,距离地球约150万公里。地球围绕太阳旋转,位于L1点的物体将永远在地球和太阳之间。

在这样远的距离上,即使是地球大小的物体也不会在地球上投下阴影,因为它的阴影锥在到达地球前就消失了。但是,一个遮阳伞,或一系列较小的遮阳伞,将有效阻挡足够多光线,以减少到达地球的阳光量。

为了达到抵消全球变暖效果的目的,即为了将地球接收到的太阳辐射减少2%,我们需要在L1拉格朗日点覆盖450万平方千米的区域——这相当于月球表面积的一半。

根据亚利桑那大学天文学家罗格尔·安吉尔(Rogel Angel)设计的方案,人类需要向L1拉格朗日点发射大量小型飞船,部署大约16万亿个小型结构(每个结构直径约为30厘米)而非一个重型结构,可以阻挡我们所要求的太阳光。

它不会在地球上造成阴影,但会均匀地减少照射到地球表面的太阳光,与太阳表面存在的大量微型太阳黑子相似。

詹姆士·厄尔利(James Early)早在1989年提出的另外一项方案,是在太空中部署一个超大的透镜,将照射到地球的大量阳光漫射到太空中,透镜厚度只需数毫米即可。

在L1拉格朗日点,透镜(或透镜系列)必须覆盖100万平方公里区域,才能把到达地球的太阳能量减少约2%。

大体上,这听起来像是一个简单的方案,对于解决全球变暖问题来说是一个低风险、高回报的解决方案。但这一方案存在发射成本高昂以及轨道长期不稳定两大问题。

从上图不难看出,自1700年以来,大气层中二氧化碳浓度上升速度惊人。在此期间,地球继续变暖,二氧化碳水平继续上升,而且没有有效的策略来扭转这一进程。

给地球打个“遮阳伞”,也许会成为人类最好的选择。虽然成本高昂,但从长远角度来看,它可能是我们能够真正实施的最廉价的方案之一。

来源:科普中国

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