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喷射反射粒子在地球上打太阳伞有多大作用?-欧冠竞猜

发布日期:2021-05-06 来源:欧冠竞猜 点击次数:30844次

本文摘要:欧洲杯押注,欧冠竞猜,根据环境研究快报杂志11月18日在线发表的论文,开普敦大学的科学家们正在进行新的研究,通过向地球大气喷射反射粒子,阻止一定比例的阳光到达地表,解除地球因气候变化而面临的干旱危机。因此,科学家心目中理想的反射粒子,发挥凝结核的作用,大量的喷射粒子到达平流层后,不仅可以自己遮挡阳光,还可以凝结成云,对阳光有很好的遮挡效果。

为了应对全球变暖的科学家向地球支撑太阳伞,为了全球变暖的倾向,科学家们想尽了各种各样的办法。通过减少进入地球的太阳光,能否消除温室效果的影响,成为一些研究人员关注的焦点。根据环境研究快报杂志11月18日在线发表的论文,开普敦大学的科学家们正在进行新的研究,通过向地球大气喷射反射粒子,阻止一定比例的阳光到达地表,解除地球因气候变化而面临的干旱危机。

粒子

持续气候变化为什么会引起毁灭性干旱的威胁?选择反光颗粒有哪些标准?如何喷射到合适的位置?喷射反射粒子在地球上打太阳伞有多大作用?科技日报记者就此采访了相关人员。受火山爆炸后的冷却效果启发,从2015年开始,被蓝海包围的南非第二大城市开普敦连续几个冬天遭受了百年不遇的干旱。据估计,开普敦需要在2018年4月12日关闭供水系统,限制居民用水。

这个时间节点当时被称为零日,这次事件也被称为零日危机。通过削减市政用水,同时紧急调配农业用水,开普敦避免了这次零日的危机。但是,相关专家认为,当地的干旱现象与地球气候的变化有关,为了彻底消除零日的危机,需要从地球整体的气候系统开始。

干旱、洪灾是地球系统气候变化的表现形式之一,存在于地球气候变化的历史。浙江大学环境和资源学院副教授在接受记者采访时表示,过去100多年,人类活动加剧了温室效应,世界变暖现象越来越激烈,地球表面蒸发量增加,地球系统整体的水循环发生变化,现在大气系统的水热资源更加丰富相应地,其他地区和该地区的其他时间段降水大幅度减少,干旱发生的频率和强度也上升。为了抵抗气候变化的影响,科学家们开展了相应的地球工程研究。

太阳辐射管理是地球工程之一。太阳辐射管理的想法是火山爆炸后冷却效果的启发。1991年菲律宾皮纳图博火山爆发,大气中释放出大量二氧化硫和硫化氢气体,形成硫酸盐气溶胶。

这些气溶胶在一定程度上反射了太阳的短波辐射,减少了大气中的热量,给地表带来了降温效果,数据显示,从1992年到1993年地球温度下降了约0.4℃。因此,一些科学家开始建议使用具有特殊装置的飞机在平流层喷洒气溶胶来复制火山效应。

高超告诉记者,2006年前后,两位美国科学家进行了地球工程项目研究,建议在距地面约20公里的平流层高度配置材料,预计将人类活动增加的辐射热量减少一半。此次开普敦大学科学家发布的研究成果是,考察该项目后,认为可以利用该项目模型,将特定类型的颗粒释放在大气中阻挡阳光,一旦成功,预计零日危机发生的概率将下降90%。为什么反射颗粒必须喷射到平流层?高超告诉记者,哈佛大学的科研团队对此进行了专业研究。

他们发现,如果颗粒喷射到离地面更近的对流层,很快就会随着天气过程,如降水降落到地面会发挥长期反射太阳辐射的作用。平流层相对干燥,空气不易对流,大气运动多为水平方向,有助于反射颗粒稳定发挥作用。大气中平流层再往上的部分是中间层,这儿的空气对流运动强劲,假如将反射颗粒发射到这一区域,颗粒很有可能伴随着气体的流动而不规律性扩散,并且发射到这儿的成本费也会相对性较高。

粒子

反射粒子的选择很讲究,实际上黑暗阳光的想法不是空中楼阁,而是科学家进行了相关试验。例如,2009年,俄罗斯科学家通过直升机喷洒硫酸盐颗粒。2011年,加利福尼亚州大学的研究人员也在圣地亚哥沿海进行了类似的实验。

喷射粒子也有一定的选择标准。例如,粒子的反射性能必须达到一定的规格。组成的小粒子悬浮在大气平流层时,形成的粒径大小必须正好能够对抗太阳的短波辐射。更重要的是,从环境的角度来看,反射颗粒不能对大气化学系统产生不良影响。

起初,一些科学家设想在平流层中喷洒硫酸盐颗粒,并立即遭到其他科学家的反对,因为这将严重破坏平流层中的臭氧层。目前,世界臭氧损失正处于恢复期,臭氧损失物质逐渐减少,大量硫酸盐粒子喷入平流层,中断臭氧恢复的可能性很高。

另外,空气垂直上升运动,随着空气的上升,地面的水蒸气被夹住上升,在这个过程中,水蒸气是否变成云,与供水蒸气凝结的凝结核有很大关系。即使水蒸气的含量特别大,如果没有或者只有少量的凝结核,水蒸气也不会充分凝结成长。

因此,科学家心目中理想的反射粒子,发挥凝结核的作用,大量的喷射粒子到达平流层后,不仅可以自己遮挡阳光,还可以凝结成云,对阳光有很好的遮挡效果。关于如何选择反射粒子的喷射位置,从高超来看,随着地球的自转,一般2周内大气环流绕赤道1周,因此喷射场所不需要考虑360°环绕。喷洒气候变化的备用方案颗粒后,真正的效果如何,是大家关注的问题。

美国科学家建议将碳酸钙作为反射粒喷射到平流层完成这项任务。碳酸钙粒子不仅可以反射阳光,还可以在中和平流层发生火山的大量硫化物,减少酸雨的生成,因此平流层的臭氧层不会被反射粒子破坏,也有助于修复臭氧空洞。这种看似一举两得的设想,却引起了其他科学家的批评,甚至通过喷射颗粒来阻挡阳光的整个设想,也有人发出反对的声音。

喷射

一位科学家利用数值模型模拟在南北纬15°和30°上空的平流层中注入气溶胶,结果显示,这种做法可以降低地球表面的温度,但同时破坏海洋循环系统的平衡,海洋持续变暖。原本海陆之间有温差,海陆温差是地球系统整体季风气候的强有力驱动源。海洋变暖,海陆温差变动,季风环流和降水减弱,对世界季风区整体的气候、降水产生很大影响。

高超告诉记者。另外,科学家建议利用反射粒子减少太阳光是治标不治本的手段,大气中温室气体总量没有减少,气溶胶的生命周期短,对流层气溶胶的寿命一般只有几天到几周,平流层中气溶胶的寿命长,但总是消失,反射粒子形成的气溶胶的作用结束后,气温可能会反弹,引起更极端的天气在高超看来,这些地球工程的设想只是人类应对气候变化的备份方案。她特别强调,在进行气候工程的相关研究得出一些结论后,科学家不是必须鼓励开展和试验这样的气候工程,而是通过科学研究,利用气候模型整理可能产生影响的各个因素,为讨论不同的气候变化方案提供参考。

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