气候工程

我们能通过向臭氧中注入颗粒来阻止气候变化吗?和更多的重要的是，我们应该这样做吗?柯斯蒂·郭博士是剑桥大学工程系的一名副教授，从事一个名为SPICE的项目。SPICE正试图通过使用一个巨大的气球向大气中泵入二氧化硫来减缓气候变化。她告诉金妮·史密斯什么是气候工程，以及我们如何利用它来帮助阻止气候变化。

我研究的领域叫做气候工程。这个想法已经存在一段时间了，但还没有被真正讨论过，因为它很有争议。这个想法是，我们可以改变地球的气候，让它变得更热或更冷。现在，因为全球变暖对我们这一代人来说是一个巨大的挑战，我们开始想办法让气候变冷，这样我们就可以抵消全球变暖的影响。

金妮——我认为全球变暖，是我们燃烧了大量的化石燃料造成的，我们把二氧化碳放在了上面。我们只需要停止这种情况，找到制造能量的新方法，然后我们就没事了。不过你的做法有点不同。

柯斯蒂:是的，所以我们要传达的信息是，我们必须减少二氧化碳的排放。我们没办法绕过这一点。这是我们必须要做的。但这有点像你的房子真的着火了。如果你的房子着火了，你希望消防车来把它扑灭。这有点像，如果气候变化发生了，我们想要一些能产生即时影响和巨大影响的东西。因此，我们在考虑气候工程的想法。不像消防车，它的作用是把火扑灭，这就是它的全部作用，气候工程会有很多很多不同的影响。它不仅会降低地球的温度。它还会导致降雨和当地气候的变化，以及大气中化学成分的变化。 And these changes are really serious and it's not something that we want to take on without thinking about it and doing research, knowing exactly what's going to happen.

金妮——那么，你们打算怎样使地球变冷呢?

柯斯蒂:所以，我们的想法来自火山爆发，尤其是1991年的皮纳图博火山爆发，它向大气中释放了大量的灰烬和其他化学物质。其中一个是二氧化硫。这些二氧化硫颗粒非常小，但它们的大小正好可以反射一些射向地球的太阳光线。因此，这些颗粒在火山爆发后的12到18个月里产生了大约0.5摄氏度的冷却效果。我们的想法是，如果我们可以模拟火山喷发，那么也许我们可以看到类似的冷却效果。

金妮——我不太喜欢模仿火山的想法。火山是非常可怕和危险的。我猜你会用一种更有控制的方式来做。

基斯蒂-没错。我们不会去炸掉地球周围的火山。所以我们的想法是收集一些反射粒子，不管是二氧化硫还是别的什么，然后把它泵到平流层，在20千米的高度，因为在这些粒子开始降落到地球之前，它会在那里停留大约12到18个月。

金妮——你到底是怎么把它弄到那么高的地方的?

Kirsty -嗯，有很多不同的想法。所以，你可能会说，我们有飞行在10千米左右的飞机。有一些非常特殊的军用飞机可以飞到20公里的高度，所以我们为什么不用它们呢?问题是，要让飞机飞到20千米的高空，再带着这些粒子降落，需要耗费大量的能量。所以，更节能的方法是建造一个巨大的结构，在那里我们可以把这些化学物质泵起来。现在建造一座巨大的塔是不可能的，因为材料的强度不够大。但是我们打算做的是建造一个巨大的软管这个软管将由一个气球来支撑这个气球必须有温布利体育场那么大才能支撑这个20公里长的软管通过软管，我们可以泵出这些颗粒并将它们喷射到20公里外。

金妮——气球里装的是什么?是氦气，就像派对上飘着的气球吗?

Kirsty:很可能是氢，因为氦的供应非常短缺，而且非常昂贵。

金妮-那么，我们有一个巨大的氢气球在天空中，然后你如何让材料进入软管?

科斯蒂:嗯，你得把水抽起来，就像你在家里打开水管一样，有水压驱使水通过水管。以同样的方式，我们必须在地面上提供压力，使这些物质通过软管向上移动。问题是压强会非常高。即使在工业应用中，他们使用非常高的压力，它甚至比这个还要高。所以，这是考虑这种技术的一个巨大的工程挑战。

金妮——你要在上面放多少东西才能起作用呢?

他们估计这会导致全球平均气温升高2度。我们需要1000万吨二氧化硫。这听起来很可怕，但一旦它在地球上传播开来，实际上是1平方公里的地球面积上大约有1茶匙的物质。

金妮——真有意思!谁有问题吗?已经有很多人举手了。从前面的一个开始……

弗雷迪-我是小唐厄姆的弗雷迪。我在想，因为我在YouTube上看了一个关于宇宙或世界如何结束的视频。其中包括超级火山，它们可能会挡住天空，创造另一个冰河时代。

金妮-弗雷迪，你是在问科斯蒂她是否打算毁灭世界吗?

弗莱迪-不，我在想，这是相同的还是略有不同?

柯斯蒂-是的，完全一样。所以，是的，这很可怕，不是吗?但坦博拉火山大约在200年前喷发，这次喷发规模如此之大，以至于造成了所谓的“无夏之年”。基本上，在欧洲，由于火山爆发，那年没有夏天，导致了巨大的食物短缺和饥荒。有趣的是，那一年没有夏天，玛丽·雪莱写了《弗兰肯斯坦》。所以，是的，大火山爆发可能会在世界范围内造成巨大的问题。

金妮——所以，如果几年后，你看到科斯蒂抚摸着一只白猫，向你要一百万英镑，或者她会炸毁世界，她可以做到。

Erusha -我叫Erusha，来自剑桥。我的问题是，你是否需要达成某种国际协议来做这件事，大概是因为你影响的是全球气温?

是的，这是一个巨大的挑战。所以，到目前为止，我们所做的是我们一直在做可行性研究，试图了解气候工程的影响。我们还没有做任何实际的实验，这是因为你需要国际协议。关于如何达成这项国际协议，目前正在进行很多讨论。目前还不清楚这将如何发生，以及它是否会发生。因此，人们担心有人会决定自己做这件事，这将影响整个地球。但希望我们永远不会走到那个阶段。

金妮——大卫……

大卫:我有点担心酸雨。所以，你把二氧化硫放到大气中，下雨的时候，你把所有的二氧化硫都冲掉，那就是硫酸。

柯斯蒂:是的。所以，酸雨是二氧化硫的问题之一。另一个主要问题是，它会破坏臭氧层，因此，你实际上会破坏我们的臭氧层。这就是为什么，这个研究项目的一部分是研究不同类型的粒子，看看是否有一种更好的粒子，我们可以使用，不会对平流层化学产生同样的影响。

萨姆-我的名字是萨姆。我12岁，来自圣伊夫。你说会有一个像温布利球场一样大的气球。如果有雷雨怎么办?

这是个好问题。现在，我们的大多数天气都发生在离地球更近的20公里的地方，所以，气球不太可能被闪电击中。但软管很有可能会被闪电击中，因为基本上，我们只是把一个巨大的避雷针插到大气中，说:“来吧，用闪电击中这个东西。”所以，这是我们必须考虑的问题，我们是否用不导电的材料来尝试减少这种影响，或者我们是否必须采取其他措施来尝试减少它被闪电击中的可能性，或者以某种方式控制它。

我叫彼得，来自剑桥。我在想，你能不能先把臭氧注入臭氧层再用二氧化硫试试?

Kirsty -这是个有趣的想法。嗯，我认为不管它如何被尝试，都必须非常小心地管理，因为一旦你扰乱了大气，你所扰乱的就不仅仅是一个点了。因为地球上的风，你会扰乱整个气候。而且很难知道向大气中排放任何东西会产生什么影响因为我可以在这里排放但是我怎么知道印度的降雨量是由于我的行为还是由于其他过程而改变的呢。所以，这是一个真正的挑战，你如何测试这种工程技术。

海伦——我是来自剑桥的海伦。所以，我们的想法是降低温度，但很明显，有些地方，温度一直在降低，这不是一件好事，这会使一些地方的情况更糟，而另一些地方则会好转。

是的，完全正确。因此，气候工程对每个人来说都不是双赢的。这将导致全球平均气温下降，但有些地方会变热，有些地方会变冷。此外，降雨模式也会改变。所以，有些地方会少雨，有些地方会多雨，这并不能解决气候变化的所有问题，即使因为海洋酸化，因为空气中有更多的二氧化碳。它正在溶解在我们的海洋中。它正在破坏珊瑚礁和类似的东西，气候工程无法解决海洋酸化问题。所以，这种技术有很多缺点，在我们决定做这样的事情之前，我们必须认真思考很长时间。

金妮-凯特，你还有最后一个问题。

凯特-对，对我来说。所以，Kirsty，每个人都在说，“这有一个问题，它会提高温度，它可能会破坏臭氧。”这里面有很多问题。你为什么还在做?

Kirsty -它确实让我夜不能寐，想到这种技术的所有问题。基本上，我们担心有一天，我们可能会到达一个点，什么都不做不再是一个选择，做一些事情来降低全球平均温度，不管有什么副作用，不管它们是已知的副作用还是未知的，它可能是我们接受的东西，因为情况是如此可怕。