掃描電子顯微鏡下看到的二氧化鈦顆粒
北京時間6月1日消息，據(jù)美國國家地理網(wǎng)站報道，近期有科學(xué)家提出了一項(xiàng)雄心勃勃的地質(zhì)工程改造計劃，那就是在平流層中鋪設(shè)一層屏蔽層，希望這樣做將會幫助對抗愈演愈烈的全球變暖趨勢。根據(jù)這項(xiàng)計劃，人們將使用高空氣球釋放數(shù)百萬噸的二氧化鈦物質(zhì)，這是一種無毒化學(xué)物，被廣泛用于遮光劑和涂料，墨水，甚至添加在食物中。一旦被釋放進(jìn)入大氣，這些微粒將很快向全球擴(kuò)散，幫助將更多的太陽光反射回太空。
根據(jù)該計劃負(fù)責(zé)人，化學(xué)工程師彼得·戴維德森(PeterDavidson)的說法，只需將大約300萬噸的二氧化鈦物質(zhì)釋放進(jìn)入大氣層，就能形成一層厚度大約僅有1納米(1毫米的100萬分之一)的覆蓋層，盡管很稀薄，但是其產(chǎn)生的影響已經(jīng)足夠抵消目前大氣中二氧化碳濃度翻倍時將會產(chǎn)生的溫室效應(yīng)。
戴維德森坦言，這一想法是受到了1991年菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)事件的啟發(fā)。戴維本人是英國咨詢公司：戴維德森技術(shù)公司的總裁。在那場噴發(fā)事件中，2000萬噸二氧化硫沖入平流層，在那里形成了一層稀薄的硫酸霧，其后果是，在其后的兩年間，全球氣溫下降了大約0.5攝氏度。但是硫酸霧將造成臭氧層的破壞，并且引發(fā)干旱，這是因?yàn)榱蛩犰F會吸收并散射陽光，從而造成大氣層降溫，這種降溫幅度足以打亂平流層中的環(huán)流系統(tǒng)。相比之下，二氧化鈦在散射陽光的效率上較之硫酸霧高出7倍。這就意味著要實(shí)現(xiàn)同樣的降溫效果只需要少得多的用量，因此其對大氣層造成的影響也將會小得多。
氣球散播系統(tǒng)
按照戴維德森的計劃，這些含有二氧化鈦的物質(zhì)將會被通過一根管子搭載在無人氣球上升至大約20公里高的高空并釋放。一種超音速噴嘴將會讓這些微粒迅速散開，在地球高層大氣中迅速擴(kuò)散。這些氣球?qū)粡奈挥跓釒С嗟赖貐^(qū)的船舶或島嶼上釋放。在這一緯度帶沒有風(fēng)暴襲擊，這樣便可以降低或避免閃電雷擊和強(qiáng)風(fēng)天氣對氣球設(shè)備的破壞。
在此之前也有其它人提出過類似的，通過在高層大氣中散播微粒的方法來實(shí)現(xiàn)全球性的降溫。但是戴維德森計劃的新穎之處在于他使用了二氧化鈦和氣球散播系統(tǒng)，這樣做較之其它提議采用飛機(jī)或火箭的方案可以大幅降低實(shí)施成本，
來自美國北卡羅來納州杜克大學(xué)的環(huán)境科學(xué)家羅伯特·杰克森(RobJackson)表示，對于任何微粒散播系統(tǒng)而言“最大的花費(fèi)就在于將這些微粒送上高空”。并且一旦決定實(shí)施這樣的計劃，那只要溫室效應(yīng)依舊明顯，全球大氣層中二氧化碳水平依舊高企，該項(xiàng)計劃就不能半途中止。杰克森說：“我們必須堅持不懈，直到取得對二氧化碳溫室效應(yīng)的勝利。”考慮到目前正在進(jìn)行的對全球溫室氣體排放量的削減，他表示：“我們或許將要連數(shù)百年進(jìn)行這項(xiàng)工作。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人戴維德森估計氣球散播系統(tǒng)的耗資每年將需要大約8億美元~9.5億美元之間，外加每年價值20億~30億美元的二氧化鈦材料。
風(fēng)險仍然未知？
戴維德森強(qiáng)調(diào)指出，實(shí)施這一二氧化鈦降溫方案將可以使對大氣層環(huán)境的影響降低到最小。在一份電子郵件中，他指出：“已經(jīng)進(jìn)行過人體暴露于二氧化鈦粉塵環(huán)境的多項(xiàng)測試，并未發(fā)現(xiàn)其對身體健康存在安全隱患的線索，并且考慮到如此低的濃度，對人體健康造成的風(fēng)險就更低了。”
不過杜克大學(xué)的杰克森教授對此發(fā)出了警告，他說：“歷史已經(jīng)反復(fù)證明：每當(dāng)我們向大氣層注入某種化學(xué)物質(zhì)時，大氣層給出的反饋總是出乎我們的意料。”比如最著名的案例：氟利昂(CFCs)。在上個世紀(jì)，這種物質(zhì)被廣泛應(yīng)用于冰箱制冷系統(tǒng)或用作推進(jìn)劑，因此它們大量進(jìn)入了地球大氣層。然而最終的結(jié)果是什么？氟利昂逐漸顯示出我們未曾預(yù)料到的負(fù)面影響：它會導(dǎo)致地球大氣臭氧層的致命破壞。于是這種曾經(jīng)名噪一時的化學(xué)品最終被淘汰。
最后的保險策略
戴維德森和杰克森都同意這樣的觀點(diǎn)，那就是像這樣的二氧化鈦噴灑系統(tǒng)至少還需要數(shù)十年的時間才會發(fā)展成熟。杰克森表示：“在我看來，我們不應(yīng)當(dāng)在我們對其有足夠了解和認(rèn)識之前進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用。甚至或許我們現(xiàn)在根本就不應(yīng)該涉足此事。”
有一部分科學(xué)家也很擔(dān)心這樣的地球工程解決方案將會掩蓋問題的真正實(shí)質(zhì)，那就是不斷增長的溫室氣體排放。杰克森指出：“如果政策制定者們意識到原來溫室效應(yīng)是如此容易就能克服，那么他們或許就不會再愿意費(fèi)心去控制溫室氣體的排放了。”杰克森說：“我不想看到我們的努力竟然最終被用來分散對真正問題的注意力。”
不過戴維德森指出，作為人類最后的保險策略，我們必須擁有遏制地球發(fā)生災(zāi)難性溫室效應(yīng)事件的能力和方案。他說：“如果因?yàn)槟承╊檻]而拒絕進(jìn)行相關(guān)的研究將是短視的，這就像是因?yàn)槟氵€安全的站在陸地上，所以便認(rèn)為不需要研制救生衣一樣。那么當(dāng)你被沖入大海時便只能絕望掙扎了。”
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