這一想法頗受爭議。許多氣候科學(xué)家仍然認為現(xiàn)在要進行現(xiàn)場實驗還為時過早,，而地球工程的批評者則相信這第一步跨出去,，接下來必然將是無可挽回的全面部署。去年,，一些國際環(huán)保團體發(fā)起的公眾呼吁就阻止了一組英國研究人員提出的一個簡單實驗,。該小組希望用氦氣球攜帶細水管，將水抽到一公里的高度,，實驗?zāi)康氖且獪y試將來是否有可能用類似的系統(tǒng)來將硫粒子播撒到海拔兩萬米高的平流層,。

凱斯和安德森正在考慮的實驗將更加雄心勃勃,。他們的目標(biāo)是：第一，要考察如何散布硫酸才能獲得最佳的顆粒物大小和存留時間,；第二,，檢驗結(jié)合了SRM的效果之后存在于這個高度的硫?qū)⑷绾斡绊懗粞鯇印?/p>

安德森曾幫助解釋20世紀80年代出現(xiàn)在南極的臭氧空洞背后的化學(xué)機制，他說硫酸鹽微粒破壞臭氧層的機制對于空氣中的水蒸氣含量非常敏感,，而他的研究小組去年發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項研究表明 ,，美國所遭受的由氣候變暖引發(fā)的的日益激烈的夏季風(fēng)暴，正在向平流層注入更多的水蒸汽,。他表示這將可能加速破壞臭氧層的反應(yīng)：“如果大自然向平流層添加水蒸汽,，而我們添加硫酸鹽，這對于臭氧層的破壞將是致命的,?！彼?span style="line-height: 2;">，盡管熱衷于測試SRM,，安德森仍表示他對于向平流層添加硫酸鹽感到“極度擔(dān)心”,，因為臭氧層可能受到的潛在影響。

凱斯則顯得較為樂觀,?！斑@里有著巨大的不確定性，”他說,?！澳憧梢缘玫綄Τ粞鯇臃浅２焕慕Y(jié)果，但也有不影響甚至對臭氧層產(chǎn)生積極影響的方法,?！睙o論如何，他都認為現(xiàn)在還不開始進行太陽地球工程實驗來證實其可行性簡直是“太瘋狂了”,。目前幾乎所有關(guān)于SRM的工作都是基于計算機建模完成的,，而凱斯說這個領(lǐng)域“真的需要的成長起來”，并開始“在現(xiàn)實世界”中開展實驗,，以期了解我們能否用它來??安全和有效地干預(yù)氣候,。

完全瘋狂的想法

SRM的批評者，甚至是它的倡導(dǎo)者,，都注意到該技術(shù)還存在許多局限性,，而且沒有人能完全確定后果會怎樣。硫酸鹽氣溶膠反射高層大氣中的太陽光,，從而直接給地球降溫,；溫室氣體的作用卻完全不同：它們捕獲逃離地球表面的長波紅外輻射，因此導(dǎo)致升溫。硫酸鹽或許能抵消氣候變暖,，但是目前還不清楚它們能否抵消溫室氣體的其他影響,，尤其是對降水模式的影響。而且SRM對于大氣中二氧化碳含量升高造成的海洋酸化束手無策,。

芝加哥大學(xué)地球物理學(xué)家雷蒙德?皮埃安貝爾（Raymond Pierre-humbert）說：“‘太陽輻射管理’這種名字會讓你以為我們真的了解自己在做什么,。這是一種讓你對這個瘋狂的想法感到放心的名字，但其實我們是在毫不了解自己在干什么的情況下攻擊自己的星球,。”去年12月召開的美國地球物理學(xué)會年會上,，他說在平流層中播撒硫酸鹽氣溶膠的想法是“完全瘋狂的”,。

皮埃安貝爾也否定現(xiàn)場實驗的價值：“整個地球工程的想法太瘋狂了，將會導(dǎo)致惡劣的后果,，真的是毫無意義,。我們很了解硫酸鹽反照率工程，知道這會讓世界處于一個非常不穩(wěn)定的狀態(tài)?，F(xiàn)場實驗確實是一個危險的實施步驟,，而究竟能夠從中學(xué)到些什么，我相當(dāng)懷疑”,。

皮埃安貝爾表示反照率工程的根本問題是,，一旦我們開始實施，就無法回頭,。由于它只是抵消了變暖,，一旦停止，溫室氣體所造成的溫度變化就又會突然顯現(xiàn),?！叭绻Ｖ惯\行——或者如果被迫停止——那么就全都完了，”他說,。即使用這種方法來作為一個臨時的修補也沒有任何意義,，他爭辯道：“一旦覺得為了應(yīng)對氣候變化，必須使用這種手段（SRM）,，那么就必須永遠用下去,。”他認為這一切都使得這個想法“完全沒有可能,?！?/p>

此外，皮埃安貝爾還說,，我們的氣候模型“遠遠沒有先進到讓我們能夠真正開始考慮實施地球工程的地步,。”特別是我們的計算機模型還不能準確地預(yù)測某個特定區(qū)域的降水模式，而且現(xiàn)有的模型不可能用來預(yù)測地球工程的影響,，比方說,，地球工程將會如何影響印度的季風(fēng)或者如何影響非洲北部這種干旱地區(qū)的降雨量。 “我們準確預(yù)測在地球工程實施之下,，區(qū)域性氣候模式將會如何轉(zhuǎn)變的能力是極其有限的,，”他表示。

同時,，艾倫·羅伯克（Alan Robock）對于SRM也有一長串的疑問,，首先就是：這真的能實現(xiàn)嗎？羅伯克是一位研究火山對氣候的影響方面的專家,，在羅格斯大學(xué)擔(dān)任環(huán)境科學(xué)教授,，他警告道，雖然皮納圖博火山的噴發(fā)證實了硫??酸鹽氣溶膠的冷卻效果,，但它也在短短幾天內(nèi)向平流層注入了大量的二氧化硫,。太陽地球工程將使用少得多的硫，但也會在較長時間內(nèi)分散地持續(xù)注入,，這可能是一個關(guān)鍵的區(qū)別,。實現(xiàn)SRM的最佳方式是使用直徑只有約半微米的硫微粒，它們能夠比大顆粒更有效地阻擋陽光,。羅伯克擔(dān)心,，如果硫不斷注入，濃度將漸漸提高,，小顆粒會聚集成大顆粒,，因此需要使用比目前預(yù)計的多得多的硫。

1991年噴發(fā)的皮納圖博火山不僅展示了硫??酸鹽氣溶膠的冷卻效果,，也往平流層中注入了大量二氧化硫,。圖片來源：mysoapboxdms

這些氣溶膠化學(xué)的細節(jié)知識可以幫助確定SRM的可行性。 “大衛(wèi)認為這將是簡單便宜的,，我不同意,，“羅伯克說。他估計每年必須注入數(shù)百萬噸的硫到大氣中,，以抵消翻番的二氧化碳水平,，但如果微粒發(fā)生了聚集，“用量就可能需要增加許多倍,?！?/p>

迄今為止的研究表明，在平流層中造云——羅伯克喜歡這樣描述SRM——“能使氣溫下降,，”他說,。 “但是，地球?qū)⒆兊妹婺咳牵赡苓€會發(fā)生更糟的事情,?！绷_伯克也指出，例如在皮納圖博火山噴發(fā)后,，世界上一些地區(qū)的降雨量急劇地下降了,。羅伯克支持就太陽地球工程繼續(xù)進行建模工作，但是“到現(xiàn)在為止,，我還沒有看到實現(xiàn)的可能,，”他說，“我還沒有看到利大于弊的證據(jù),?！?/p>

華盛頓州里奇蘭的太平洋西北實驗室首席氣候科學(xué)家菲爾·拉希（Phil Rasch）于2008年與克魯岑共同發(fā)表了一篇論文，討論了使用硫酸鹽氣溶膠實施地球工程的問題,。他說，研究表明這些微粒會造成一定的臭氧消耗——“這是絕對需要予以重視的”——但由于硫酸微粒能夠阻擋紫外線輻射,，臭氧的損失在一定程度上能得到補償,。至于降雨方面的影響，他說,，各種模型傾向于一致認為,，“比起不開展地球工程，進行SRM將使未來的全球降水更接近于今天的情況,?！笨傮w而言，拉希說,，SRM能夠延緩一些氣候變化的影響,，盡管“在地球的某些部分效果比其他地方更顯著，而且還有許多問題尚待探索,?！?/p>

一連串的問號和嚴格的限制

科學(xué)上的不確定性和全球各地獲益不均的前景，使得我們很難預(yù)想要如何適當(dāng)?shù)貙嵤┖涂刂芐RM,。如何設(shè)立最終必將不可或缺的跨國監(jiān)管體系,？應(yīng)該由誰來決定如何以及何時實施該技術(shù)？由誰來監(jiān)測并控制呢,？誰來設(shè)定地球的恒溫器,，又應(yīng)該設(shè)定在多少度？應(yīng)該由誰來做決定的問題,，比太陽地球工程本身的科學(xué)問題更顯艱巨,。

雖說國際監(jiān)管的需要將在很多年以后才會浮現(xiàn)，凱斯和幾個密切合作者，包括加州大學(xué)洛杉磯分校的法學(xué)教授愛德華·帕森（Edward Parson）,，已經(jīng)在思考這樣的制度可能會如何演進,。帕森表示，想要更透徹地了解太陽地球工程能產(chǎn)生什么效果,，又有什么風(fēng)險,，技術(shù)的研究才是關(guān)鍵。如果沒有對這方面的深刻理解,，他說,，“你都不知道要去監(jiān)管什么?！?/p>

圍繞著諸如凱斯和安德森正在設(shè)計的現(xiàn)場實驗的爭議,，逐漸演化為社會和政治問題。凱斯堅稱,，除非他和他的同事們受到公共資金資助和知名科研機構(gòu)的認可,，他們的工作不會繼續(xù)開展。實際上,，他和他的合作者們不僅將這項實驗看作技術(shù)的驗證,，也看作測試監(jiān)管體制能否奏效的前期測試。帕森表示,，希望在于投資和審批的流程可以提供一個建立“規(guī)范”的機會,，這將有助于在未來建立諸如透明度、公共評議以及公開披露結(jié)果的標(biāo)準,。

沒有人認為現(xiàn)場實驗所用到的少量硫?qū)⑽：θ梭w,，帕森說：“讓人憂慮的是將來隨著實驗規(guī)模越來越大，所產(chǎn)生的政治和社會后果——這時你已經(jīng)站在通往全面部署的懸崖邊緣,?！迸辽J為應(yīng)該認真對待這些擔(dān)憂。他說：“應(yīng)該鼓勵小規(guī)模的研究,，但是需要某種有限的監(jiān)管,，以減小滑向全面部署的風(fēng)險?！彼嘈胖茖W(xué)資助機構(gòu)有可能扮演這樣的角色,。他建議早期的實驗必須受到嚴格的限制，研究人員需要清楚地說明當(dāng)前絕不會擴大規(guī)模,。

讓天空的顏色變得更白

凱斯有時會用非常簡短的詞句,，生動地咒罵SRM的批評者。然而,，片刻之后他又運用多年來在有關(guān)于地球工程的思考和寫作中積累起來的知識,，冷靜又合乎邏輯地回應(yīng)批評,。他勾畫出一幅圖表，說明實際上硫的注入可以在開始實施后一個世紀之內(nèi)合理地結(jié)束,，那時它所抵消的氣候變化確實會恢復(fù),，但彼時氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)和人類的影響將已經(jīng)能夠緩和并得到管理。一旦啟動SRM,，我們就得無限期繼續(xù)下去的想法“就是不正確的”,，他自信地說道。

即使許多SRM研究最堅定的支持者也認為,，該技術(shù)仍然是要等到世界所面臨的氣候變化嚴重到已經(jīng)可以不計風(fēng)險的地步時的破釜沉舟之舉,。不過凱斯沒有那么絕望：“如果我們確實發(fā)現(xiàn)了一些可能在下一個世紀大大降低氣候變化的風(fēng)險的技術(shù)，能夠挽救許多生命,，這當(dāng)然值得高興,，這是值得慶祝的?！?實際上他認為把地球工程形容成氣候緊急狀態(tài)下的終極手段“有點夸張了”：這種說法并沒有定義什么叫做“氣候緊急狀態(tài)”,，而這一點也“并沒有一個簡單的定義。

凱斯建議的方法是更加激進的：“在我看來,，我們應(yīng)該立即開始真正的研究,，如果最終發(fā)現(xiàn)SRM可以有效地減少氣候風(fēng)險，自身又沒有太多的風(fēng)險——當(dāng)然答案可能是肯定的也可能是否定的——那么我們真的應(yīng)該立即著手實施,，但是要非常緩慢地擴大規(guī)模?！彼嘈旁摷夹g(shù)最早在2020年（或者更切實際地說,，到2030年）就可以開始進行部署，并且在頭十年內(nèi)就能使平流層內(nèi)的硫含量“基本上”達到正常范圍內(nèi),。這一過程可以在監(jiān)測和評估下進行,，而且因為平流層內(nèi)注入的硫相對較少，“發(fā)生大問題的可能性接近于零,?！?/p>

人們常常認為SRM將“帶來一場巨變”，凱斯說,，“但你沒有理由不迎難而上,。”

聽著凱斯富有條理的分析和仔細說明SRM將如何運行,，令人開始相信有意識地調(diào)節(jié)氣候不會是一個極端的行動,。然而事實并非如此，這確實將使地球面目全非——連天空的顏色都會變得更白,，而且這幾乎肯定是一種被絕望所驅(qū)動的行為,。

另一方面,，積累的溫室氣體已經(jīng)開始以一種前所未有的不受控制的方式在改變大氣和氣候。用有意識的“工程”方式來抵消這一改變是一種多么大的飛躍,？凱斯說的是對的：氣候研究人員應(yīng)該開始探討太陽地球工程,，并且確定它是否能夠奏效以及安全性如何，政治科學(xué)家們需要開始思考我們該如何實現(xiàn)這樣一個前所未有的全球性項目,。而剩下的那個最艱難的問題,，則要由整個人類社會和各國政府來面??對——決定是否要投入這個工程。

本文轉(zhuǎn)自麻省理工《技術(shù)評論》中文版《麻省理工科技創(chuàng)業(yè)》,。