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增加地球反射性

坎布里奇—大气层上一次含二氧化碳量与今天一样多大约出现在三百万年前——当时的海平面比今天高10—30米。长期以来,气候模型一直努力复制着海平面的大幅波动——直至目前。事实上,历史上第一次,一个高质量的南极冰和气候模型能够模拟这些大波动。这是智能科学,但它带来的是灾难性的消息。

新模型显示,光是南极融化就可以让全球海平面在本世纪末上升足足一米——远高于先前的估计。更糟糕的是,模型表明,即使减排工作取得卓越的成功,也无法拯救西南极洲冰原,最终的海平面上升幅度将超过五米。海平面升高区区一米就可以让从迈阿密到孟买面临全城被淹的危险,并导致巨大的经济破坏。

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我们需要降低温度——并且速度要快。在这方面,改变反射率——一种旨在通过增加地球大气层反射性的地理工程——大有可为。

比如,注入可将太阳光反射进入平流层的人工气溶胶有助于遏制温室气体带来的变暖。其中的机理类似于夏天穿白衬衫:白色反射太阳光,让下面的东西更凉爽;而深色吸收太阳光并升温。

诚然,即使在最佳情景中,仅仅依靠太阳能地理工程也无法稳定世界气候。对此,我们必须一面停止向大气层排放碳污染,一面学会如何去除已经存在于大气层中的碳。这便是应该将用于遏制气候变化的资源大部分用于减排的原因。

但是,最新研究表明光是减排无法拯救西南极洲冰原和防止海平面灾难性上升。但是,如果在减排的同时略微改变反射率,就有机会停止气温上升,有助于将世界奇闻保持在前工业化水平以上1.5℃以内,亦即去年12月巴黎气候谈判上所达成的更激进的目标。(应该指出,考虑到碳循环反馈(如冻土解冻),即使今天就消灭排放,世界温度上升幅度仍可能达到1.5℃。)

如今,全世界大部分最新气候模型都探索了改变反射率的问题,并且都发现该过程确实有遏制气候变化的潜力。除了限制升温总幅度,它还有助于遏制峰值温度的上升,降低破坏性热浪的风险。并且它在减少极端降雨方面似乎特别有效,这极有利于洪水危害最小化。

改变反射率仍充满不确定性和风险性,部分是因为这方面的有组织研究太少。而事实上,改变反射率毫无疑问会让某些东西变得更糟。但没有一个气候模型表明,略作干预会让任何地区总体恶化。此外,巨大的潜在收益(高达亿万美元级别)与低廉的直接成本——全部部署也只需要几十亿美元——对比鲜明。事实上,改变反射率非常廉价,其直接成本根本不会成为决定性问题。相反,这是一个风险-风险权衡——需要更多的研究来进行评估。

考虑到这方面知识的不足,明智之士绝不会在今天部署改变反射率。但绝不应该忽略它的潜力。毕竟,没人会认为我们应该因为没有得到证实而放弃一种很有希望的癌症药物。

美国科学院(US National Academy of Sciences)首次关注该问题是在一份1983的报告中,当时将该问题称为“气候改造”。1992年和2015年,美国科学院建议进行仔细研究。主要环境组织,如环境保护基金(Environmental Defense Fund)和自然资源保护委员会(Natural Resources Defense Council),都支持仔细的小范围研究。但这些项目并不存在。

一个原因是担心其他方法的资源因此被分散。当然,也有权衡问题。但(比如)美国每年气候科学预算有30亿美元左右。一个太阳能地理工程实验项目每年只需要花费几千万美元,是完全可行的。

阻碍进步的更大障碍是担心更多地关注地理工程解决方案不利于减排激励。也许如此,但如果你仅仅因为一项实验性癌症治疗方法在小白鼠身上出现了令人欣喜的效果就开始抽烟,那你一定是疯了。而事实上,可以想象推进改变反射率的研究共同努力能够刺激减排行动,就像化疗副作用的照片促使一些人戒烟那样。

不管出现那种反应,探索能在世纪保护最贫穷、最脆弱群体的技术的道德使命似乎要胜过关于这样做可能削弱探索能给子孙后代带来巨大好处的解决办法的激励的零散担忧。

中国已经启动了一项有限的改变反射率研究项目。美国还没有。改变反射率是开放、透明和国际化的研究措施——这正是美国所擅长的措施——的必不可少的技术,因此,这是严重的失败。

目前,美国政府应该领衔改变反射率研究。即使结果表明改变反射率没有用,这些研究所产生的红利也将是巨大的,因为这样能给减排带来更多压力。而如果成功,其社会、环境和经济回报将不可限量。