作者：David W. Keith 來(lái)源：PNAS 發(fā)布時(shí)間：2010-10-11 15:01:51
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科學(xué)家提出應對氣候變化新設想
加拿大卡爾加里大學(xué)的科學(xué)家認為，在地球上空以可壓縮蒸汽的形式釋放碟狀人工納米粒子或硫酸，是有效對付氣候變暖的兩種新途徑，優(yōu)于只是簡(jiǎn)單地將二氧化硫氣體注入到大氣層中。
之前，科學(xué)界的研究重點(diǎn)是模擬火山爆發(fā)形成硫酸鹽浮塵，將太陽(yáng)輻射反射回太空，從而使地球表面降溫。思路是將二氧化硫注入大氣層上部，以形成火山爆發(fā)時(shí)釋放的硫酸鹽浮塵。
卡爾加里大學(xué)可持續能源環(huán)境經(jīng)濟研究所所長(cháng)戴維·凱斯認為，要想通過(guò)釋放硫酸鹽的方法反射大量的太陽(yáng)輻射以降低地球的表面溫度，就必須使大氣中硫酸鹽浮塵的尺寸和分布達到最優(yōu)，而要做到這一點(diǎn)非常難。 凱斯最近在美國《國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表設想稱(chēng)，使用人工納米粒子阻止全球氣候變暖，比硫酸鹽方法更有效，而且更環(huán)保。
使用硫酸鹽方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，科學(xué)家對硫酸鹽在大氣中的作用比較了解，這主要得益于科學(xué)家對火山灰的研究。但該方法可能會(huì )降低太陽(yáng)能的發(fā)電量，加速破壞臭氧層的化學(xué)反應過(guò)程。
凱斯認為，在大氣層中使用納米粒子，一方面可控性高；另一方面對臭氧層的破壞也更小。人工納米粒子可以使用電或磁性材料制成，設計成薄型碟狀，這樣，納米粒子就可以在空中浮起并朝向人們希望的方向，以取得反射太陽(yáng)輻射的最佳效果。理論上，納米粒子可因人工干預向極地上空移動(dòng)，因此可降低極地附近的太陽(yáng)輻射，阻止極地冰層融化。極地冰層融化是造成極地氣候變暖的主要原因，而極地氣候變暖又會(huì )誘發(fā)冰川快速消失。
凱斯表示，需要開(kāi)展進(jìn)一步詳細研究的課題包括：在大氣層里存在著(zhù)許多復雜的力學(xué)因素，納米粒子在空中如何被有效地分布；地球表面的降溫效果到底如何；納米粒子的需求量；粒子的制造成本和部署成本，在經(jīng)濟上是否可行等。他提出，應該首先在實(shí)驗室中進(jìn)行試驗，然后再將短壽命的粒子分布在大氣層中，一旦出現任何負面效應，科學(xué)家可加以逆轉和補救。
凱斯最近還與美國科學(xué)家在《地球物理研究》（JGR）雜志上聯(lián)合提出了另外一種技術(shù)途徑，即運用飛機在空中釋放硫酸或其他可壓縮的蒸汽以阻止全球變暖。凱斯指出，與在空中投放二氧化硫相比，這種新方法更具優(yōu)勢。該技術(shù)可更好地控制粒子的大??；將更多的太陽(yáng)輻射反射回太空；由于使用的粒子更少，因此也可減少較低的同溫層中的熱量積聚。
計算機模型計算的結果顯示，硫酸在空中很快會(huì )濃縮成羽毛狀，并形成較小的粒子，與二氧化硫形成的體積較大的硫酸鹽相比，它們停留在同溫層中的時(shí)間更長(cháng)，對太陽(yáng)輻射的反射效率也更佳。
兩種新方法的不足之處在于，自然界過(guò)去從未發(fā)生過(guò)同樣的現象，因此其對自然界的影響和其中所隱藏的環(huán)境風(fēng)險仍然需要進(jìn)一步的研究。盡管如此，凱斯教授仍然認為，阻止氣候變化的地球工程技術(shù)的有效性和環(huán)境影響等都需要得到重視。（來(lái)源：科技日報 杜華斌） 更多閱讀
PNAS發(fā)表論文摘要（英文）
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