平流層里的微粒
有科學(xué)家認(rèn)為，地球工程學(xué)方法低廉可靠，他們提出向平流層注入二氧化硫，形成硫酸液滴云來(lái)散射陽(yáng)光。但多少二氧化硫才能平衡當(dāng)前二氧化碳的作用，對(duì)于這一點(diǎn)還存在爭(zhēng)議。
克魯岑和威格利都堅(jiān)信，有一個(gè)方案是最便宜也是最可靠的方法。這個(gè)方案最早在1974 年，由蘇聯(lián)物理學(xué)家麥克海爾·I·布迪科（Mikhail I. Budyko）在列寧格勒的地球物理觀測(cè)臺(tái)提出：每年將幾百萬(wàn)噸二氧化硫投入平流層。在平流層中，二氧化硫會(huì)與氧、水和其他分子反應(yīng)，形成由水和硫酸根離子組成的微小液滴，附著在灰塵或鹽等其他小分子上。這種硫酸液滴形成的云可以散射陽(yáng)光，落日將變得更紅，整個(gè)天空會(huì)變得更加蒼白暗淡，就像污染嚴(yán)重的城市天空那樣，而地表溫度平均來(lái)講會(huì)有所下降。1991年，菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)，2,000 萬(wàn)噸二氧化硫被噴入了平流層。這次噴入的二氧化硫產(chǎn)生了前面所述的所有效應(yīng)：它使全球氣溫在一年里大約下降了0.5℃?！耙虼?，基本上我們知道這樣是有效的，”卡爾代拉說(shuō)。實(shí)際上，在克魯岑寫出這一構(gòu)想之前，卡爾代拉已經(jīng)進(jìn)行過(guò)十年的模擬研究了。
當(dāng)克魯岑重拾這一想法時(shí)，全世界對(duì)地球工程學(xué)已經(jīng)有了更加充分的準(zhǔn)備。自從布迪科的文章發(fā)表后，全球溫度已經(jīng)升高了0.5℃，大量的冰已經(jīng)融化。20 世紀(jì)90 年代，美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL) 的愛(ài)德華·特勒（Edward Teller）和他的同事們?cè)?jīng)提出，金屬粒子在高層可以停留更長(zhǎng)時(shí)間，并且可以反射更多的陽(yáng)光，但克魯岑堅(jiān)持支持向平流層注入二氧化硫這個(gè)更加成熟的想法。這使克魯岑制定的計(jì)劃更加引人注目。
克魯岑指出，通過(guò)化石燃料的燃燒，人們每年向低層大氣排放5,500 萬(wàn)噸二氧化硫和80 億噸二氧化碳。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)，這樣的二氧化硫濃度每年造成了50萬(wàn)人死亡。不過(guò)，二氧化硫同樣也使地球溫度有所下降——盡管沒(méi)有人知道確切的下降數(shù)值——因此，政府強(qiáng)制執(zhí)行反污染法（例如美國(guó)的清潔空氣法案），反而使得全球變暖的情形更加糟糕?？唆斸f(shuō)，把一部分二氧化硫抬升至平流層，使二氧化硫不僅不會(huì)傷害我們，還可以為我們阻擋陽(yáng)光，這樣不是很有意義嗎？
布迪科的初步設(shè)想是，讓使用高硫燃料的飛機(jī)在平流層中飛行；克魯岑提議用氣球?qū)⒍趸蜻\(yùn)送至平流層。目前大氣中二氧化碳的含量已是工業(yè)化前的兩倍，對(duì)于要用多少二氧化硫來(lái)平衡當(dāng)前二氧化碳的作用，這一點(diǎn)還存在爭(zhēng)議。威格利認(rèn)為每年需要500 萬(wàn)噸硫（通常僅用硫的重量來(lái)表示）；克魯岑和美國(guó)國(guó)家大氣研究中心的菲利普·J·羅素（Philip J. Rasch）經(jīng)過(guò)計(jì)算認(rèn)為，如果粒子的平均尺寸小于火山噴發(fā)的顆粒（約0.2微米），則需要150 萬(wàn)噸硫才能起作用。
實(shí)際上，我們已經(jīng)排放了許多二氧化硫到低層大氣，比以上所有估計(jì)量都多得多，但與二氧化碳問(wèn)題的量級(jí)相比，這些二氧化硫就顯得太少了?？柎瓘?qiáng)調(diào)，每年所需的二氧化硫量大致相當(dāng)于每個(gè)美國(guó)人都從滅火水龍帶里面擠出一管二氧化硫?？唆斸烙?jì)他的方案每年將耗資250 億～ 500 億美元，分?jǐn)偟桨l(fā)達(dá)國(guó)家每個(gè)公民頭上就是25 ～ 50美元。這個(gè)數(shù)額小于美國(guó)人在彩票上的平均花費(fèi)，并且回報(bào)比彩票要確定得多：那就是一個(gè)更加涼爽的地球——至少全球平均溫度會(huì)有所下降。
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