人工气候改造：极尽创意的地球工程
图1： 人工喷射大量硫粒子至大气层，制造一层隔热保护膜冷却地球
无数架直升机拖拽着灭火水龙带在空中盘旋。灭火水龙带另一端与抽水泵相连。地面控制台一声令下，工厂废物池中的二氧化硫喷薄而出，以每秒
这可并非科幻小说中描述的场景，而是科学家们研究出的抵御温室效应的地球工程计划（Geo-engineering），也被称为人工气候改造。诺贝尔奖得主大气科学家保罗•克鲁特兹（Paul Crutzen）曾发表社论探讨过释放大量硫粒子至大气层，为地球制造一层保护膜来保证地球温度的方法的可行性。“在过去的几年里，这种说法只会出自外行的嘴里，现在类似的讨论越发多起来。”斯坦福大学卡内基学会的Ken Caldeira如此评价。
实施该工程的成本之低也是热点之一。只需一千亿美元（有些科学家甚至认为拿出该数字的百分之一即可），就可使地球气候有天翻地覆的变化，与减少碳排放等每年需投资一万亿美元的传统方式对比，该工程显然是经济且速效的。奥巴马的首席科学顾问、总统内阁成员约翰·侯德然（John Holdren）认为，在考虑气候变化应对方法时，不应该把地球工程排除在外。他在接受美联社采访时表示，气候变化的形势紧急，我们已经没有时间来挑剔应对方法了。
图2：种云船用海水造云阻挡阳光
太阳是地球工程共同对抗的天敌。地球工程的初衷即在于屏蔽阳光以达到冷却地球的效果。爱丁堡(Edinburgh)大学波-能量研究者Stephen Salter就想出了用云朵将海洋上方的天空“涂绘”成白色的方案。这一方案沿袭了美国科罗拉多州国家大气研究中心的John Latham的理论。由于云可以通过捕获从地球表面发射的长波长辐射来使星球升温，也可以通过将短波长辐射反射回太空来使星球降温，达到使地球冷却的功能，所以云是影响地球气候系统的关键因素。Stephen Salter的种云船可以被风力推动，船上的叶轮可持久旋转，将海水向上喷洒至可被云朵吸收的高度，使云朵更加密集丰满，达到屏蔽阳光的效果。这种方法产生的直接效果是海洋表面的局部降温。不过，海洋的巨大热容量以及海洋中的气流使得局部降温这种初始效果最终扩散到全球范围。据预计，制造300艘种云船需6亿美元，每年另需1亿美元来维持种云船的运作。这样，就足以将地球气候倒转至18世纪末十九世纪初的水平。
图3：超级太空镜反射反射阳光使地球降温
如果大气层中的微粒能够反射阳光使地球降温，为什么不直接使用一个镜子呢？美国亚利桑那州大学天文光学专家罗杰•安吉尔的方案则更有创意。他提出了建造太空镜子来应对气候变暖的理论。他建议用16万亿面镜子组成180万平方英里的太阳能板作为太空镜，其发射由电磁感应圈枪来完成。此项目共耗资5万亿美元。而这面超级太空镜在太空中持续工作至少50年时间。
也许上述地球工程一个比一个疯狂，但正如罗杰•安吉尔所说，谁让我们身处于一个疯狂的星球呢。比较之下，一号方案“二氧化硫红色薄纱”看起来是最中规中矩的了。该方案受启发于火山爆发。1991年，菲律宾皮纳图博火山爆发，向大气层中喷射了1000万吨硫磺尘粒起到了阻隔日光照射和冷却地球的作用。包括诺贝尔奖得主保罗•克鲁特兹在内的许多科学家认为使用火箭、飞机、巨型枪或者人造火山将硫磺等尘粒喷射到大气层中，可使地球气温在十年之内降低到20世纪初的水平。然而，该方案的弊端在于一旦中止硫磺尘粒的排放，地球气温会迅速升高。而酸雨，以及海水酸性化则都将成为该方案的副产品。
地球工程的反对者们指出，除了导致酸雨以及海水酸性化之外，人工气候改造还会使许多植物和鱼类灭绝，诱发灾难性的气候变化，使人类遭受灭顶之灾。此外，非洲将会更加干燥炎热，印度尼西亚的降雨量也会大大减少。
1977年，物理学家Freeman Dyson做出关于植物吸排二氧化碳对温室效应之影响的论述。他指出，植物于夏季吸收大气中十分之一的二氧化碳以进行光合作用维持自我生长。可到了秋季落叶凋零时，它们会向大气释放出二氧化碳。于是，他建议培植“吸碳林”。这种树木可将吸收的二氧化碳储存在根部。这样，一直到植物死去，根部也只是腐烂在土里，释放出的二氧化碳不会进入大气，而是被牢牢地深埋地底。
我们再将文中提到的方案进行比对，就会发现“吸碳林”一针见血地揭开了一个前几种方案都无法解决且试图回避的问题――大气中二氧化碳含量。无论是二氧化硫屏障，还是种云船，亦或是太空镜，都没有触及到降低二氧化碳含量这一本质所在。这就好比一位勒紧了束身衣，却每日大快朵颐的减肥人士。一旦纽扣松动，早已膨胀的躯体就会立刻原形毕露，土崩瓦解。这正是为何气候学家们对降低二氧化碳排放的热情远远高于人工气候改造的原因。
环境科学家David Keith则提出了针对控制二氧化碳的人工改造计划。他建议建造通风塔似的建筑，塔顶竖起涂有化学物质的铁网。空气流通时，二氧化碳会被铁网上的化学物质捕捉，过滤，然后经由塔里的装置储存起来。被“截获”并“储存”的二氧化碳，可将之埋进土地或深海，以此达到与减排相同的功效。
如今，国际社会和科学界在讨论的热点问题是，如果地球工程成为地球气候变化的“最终解决方案”，结果是悲是喜，目前是无法预料的。首先，当人们知道用“地球工程”的手段可以扭转乾坤时，他们就会不再在减排方面投入足够的精力。这将引起经济学家口中的“道德危机”。其次，鉴于其成本低，一个国家甚至福布斯排行榜上的一个富豪即可凭一己之力将之付诸实践。而地球工程尚属未被正名的阶段。因此，盲目实施“环保行为“可能会带来灾难性的后果。所以，将地球工程交付给合法的国际组织研究，并对其进行更全面的完善和评估，是如今亟待解决的问题。
一切正如David Keith在25年前在美国国家工程院的一份报告所说的那样：“大气中CO2增多这一气候问题正催生出一大批新技术，使得我们能够降低碳排放。 而我认为，它同样也会迫使我们思考气候改造的问题，不管我们情愿与否。我们现在必须认真考虑人工气候改造的可能，哪怕最终结果是我们决定不采用或不必采用它。”
本文译自：theatlantic
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