AG九游会-向平流层发射钻石粉尘可以给地球降温—新闻—科学网

从向海洋倾倒铁到向太空发射镜子，经由过程“地球工程”冷却地球的提议常常存在争议，有些乃至不切现实。此刻，科学家又有了一个新设法，可以免堕入其他“地球工程”存在的圈套。

每一年向平流层注入500万吨钻石粉尘可使地球降温1.6摄氏度。

图片来历：INKKSTUDIOS/ISTOCK

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在近日颁发在《地球物理研究快报》上的一项建模研究中，科学家陈述称，每一年向平流层发射500万吨钻石粉尘，可使地球温度下降1.6摄氏度——足以免全球变暖带来的最严重后果。但是，这个打算其实不廉价——专家估量，在本世纪残剩时候里，它将破费近200万亿美元，远远跨越利用硫颗粒的传统方案。

太阳能地球工程公道审议同盟履行董事Shuchi Talati说，像如许衡量分歧地球工程材料利弊的研究很是有价值。“你需要领会潜伏粒子的初期物理学，然后才能就更普遍的影响进行会商。”

这项新研究触及一种被称为平流层气溶胶注入的地球工程。该设法的灵感来历在一个天然进程——火山勾当。纵不雅汗青，火山喷发将数百万吨二氧化硫抛入平流层。在那边，这类气体与水蒸气和其他气体产生反映，构成硫酸盐气溶胶——一种将阳光反射回太空的悬浮颗粒。其影响多是庞大的，例如，1991年皮纳图博火山喷发就在几年内使地球降温0.5摄氏度。

但人工硫注入会带来很多天气风险。硫酸盐气溶胶包罗细小的硫酸液滴，这是酸雨的首要成份之一。气溶胶还会耗损臭氧层，加重平流层变暖，侵扰年夜气中较低层的气候和蔼候模式。

瑞士苏黎世联邦理工学院的天气科学家Sandro Vattioni和同事想知道，替换粒子是不是会带来更少的承担。

在是，他们成立了一个3D天气模子，该模子连系了气溶胶的化学性质、在年夜气中的传输体例和若何接收或反射热量等信息，还斟酌了气溶胶的两个较少研究的微物理性质：沉降和凝聚。太阳能地球工程的抱负粒子会渐渐地沉降出年夜气层，供给更持久的冷却。它们还应当避免结块，由于结块常常会捕捉热量，而单个的、更球形的粒子会将热量反弹回太空。

研究人员摹拟了7种化合物的影响，包罗二氧化硫，和钻石、铝和方解石的颗粒，方解石是石灰石的首要成份。他们在模子中评估了每一个粒子在45年内的影响，此中每一个实验都在超等计较机上及时进行了一周多。成果注解，钻石颗粒在反射辐射的同时，还能连结在高空，避免结块。

钻石被认为是化学惰性的，这意味着它不会像硫那样构成酸雨。Vattioni说，为了实现将地球冷却1.6摄氏度的方针，每一年需要向平流层注入500万吨钻石颗粒。如斯年夜量的钻石需要年夜幅提高合成钻石的产量，然后高空飞机才能将这些磨碎的钻石撒到平流层。

硫是被评估颗粒中第二差的，由于它偏向在接收某些波长的光并捕捉热量。这类平流层变暖不但会抵消一些所需的冷却，还会侵扰地球概况的天气模式，如厄尔尼诺现象。Vattioni说，之前的研究低估了硫的这一主要副感化。

但是，美国康奈尔年夜学研究天气科学的工程师Douglas MacMartin说，钻石粉尘也不睬想。起首，其本钱将是庞大的。一项研究估量，合成钻石粉尘的价钱约为每吨50万美元，是硫磺的2400倍，假如从2035年到2100年摆设，本钱将到达175万亿美元。

不外，一些科学家依然否决进行地球工程研究，他们担忧年夜范围实行会带来不成预感的后果，并认为这会抽走研究削减碳排放和蔼候影响的资金。美国普渡年夜学否决地球工程研究的年夜气科学家Daniel Cziczo说，有人可能认为保举了一种粒子类型而不是其他粒子类型，但鉴在所有悬而未决的不肯定性，这一结论“很是具有误导性”。

相干论文信息：https://doi.org/10.1029/2024GL110575

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