掃描電子顯微鏡下看到的二氧化鈦顆粒
北京時(shí)間6月1日消息，據(jù)美國國家地理網(wǎng)站報(bào)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(jì)劃，那就是在平流層中鋪設(shè)一層屏蔽層，希望這樣做將會(huì)幫助對抗愈演愈烈的全球變暖趨勢。根據(jù)這項(xiàng)計(jì)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(jì)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(shí)將會(huì)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(huì)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(huì)小得多。
氣球散播系統(tǒng)
按照戴維德森的計(jì)劃，這些含有二氧化鈦的物質(zhì)將會(huì)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(huì)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)?huì)被從位于熱帶赤道地區(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(jì)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(jì)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(jì)劃就不能半途中止。杰克森說：“我們必須堅(jiān)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(jì)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(jià)值20億~30億美元的二氧化鈦材料。
風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)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(shí)，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(gè)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(huì)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(shí)的化學(xué)品最終被淘汰。
最后的保險(xiǎn)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(shí)間才會(huì)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(shí)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(huì)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(shí)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(huì)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(xiǎn)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(shí)便只能絕望掙扎了。”
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