http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2012-06-10
扫描电子显微镜下看到的二氧化钛颗粒
新浪环球地理讯 北京时间6月1日消息，据美国国家地理网站报道，近期有科学家提出了一项雄心勃勃的地质工程改造计划，那就是在平流层中铺设一层屏蔽层，希望这样做将会帮助对抗愈演愈烈的全球变暖趋势。根据这项计划，人们将使用高空气球释放数百万吨的二氧化钛物质，这是一种无毒化学物，被广泛用于遮光剂和涂料，墨水，甚至添加在食物中。一旦被释放进入大气，这些微粒将很快向全球扩散，帮助将更多的太阳光反射回太空。
根据该计划负责人，化学工程师彼得·戴维德森(Peter Davidson)的说法，只需将大约300万吨的二氧化钛物质释放进入大气层，就能形成一层厚度大约仅有1纳米(1毫米的100万分之一)的覆盖层，尽管很稀薄，但是其产生的影响已经足够抵消目前大气中二氧化碳浓度翻倍时将会产生的温室效应。
戴维德森坦言，这一想法是受到了1991年菲律宾皮纳图博火山爆发事件的启发。戴维本人是英国咨询公司：戴维德森技术公司的总裁。在那场喷发事件中，2000万吨二氧化硫冲入平流层，在那里形成了一层稀薄的硫酸雾，其后果是，在其后的两年间，全球气温下降了大约0.5摄氏度。但是硫酸雾将造成臭氧层的破坏，并且引发干旱，这是因为硫酸雾会吸收并散射阳光，从而造成大气层降温，这种降温幅度足以打乱平流层中的环流系统。相比之下，二氧化钛在散射阳光的效率上较之硫酸雾高出7倍。这就意味着要实现同样的降温效果只需要少得多的用量，因此其对大气层造成的影响也将会小得多。
气球散播系统
按照戴维德森的计划，这些含有二氧化钛的物质将会被通过一根管子搭载在无人气球上升至大约20公里高的高空并释放。一种超音速喷嘴将会让这些微粒迅速散开，在地球高层大气中迅速扩散。这些气球将会被从位于热带赤道地区的船舶或岛屿上释放。在这一纬度带没有风暴袭击，这样便可以降低或避免闪电雷击和强风天气对气球设备的破坏。
在此之前也有其它人提出过类似的，通过在高层大气中散播微粒的方法来实现全球性的降温。但是戴维德森计划的新颖之处在于他使用了二氧化钛和气球散播系统，这样做较之其它提议采用飞机或火箭的方案可以大幅降低实施成本，
来自美国北卡罗来纳州杜克大学的环境科学家罗伯特·杰克森(Rob Jackson)表示，对于任何微粒散播系统而言“最大的花费就在于将这些微粒送上高空”。并且一旦决定实施这样的计划，那只要温室效应依旧明显，全球大气层中二氧化碳水平依旧高企，该项计划就不能半途中止。杰克森说：“我们必须坚持不懈，直到取得对二氧化碳温室效应的胜利。”考虑到目前正在进行的对全球温室气体排放量的削减，他表示：“我们或许将要连数百年进行这项工作。”项目负责人戴维德森估计气球散播系统的耗资每年将需要大约8亿美元~9.5亿美元之间，外加每年价值20亿~30亿美元的二氧化钛材料。
风险仍然未知？
戴维德森强调指出，实施这一二氧化钛降温方案将可以使对大气层环境的影响降低到最小。在一份电子邮件中，他指出：“已经进行过人体暴露于二氧化钛粉尘环境的多项测试，并未发现其对身体健康存在安全隐患的线索，并且考虑到如此低的浓度，对人体健康造成的风险就更低了。”
不过杜克大学的杰克森教授对此发出了警告，他说：“历史已经反复证明：每当我们向大气层注入某种化学物质时，大气层给出的反馈总是出乎我们的意料。”比如最著名的案例：氟利昂(CFCs)。在上个世纪，这种物质被广泛应用于冰箱制冷系统或用作推进剂，因此它们大量进入了地球大气层。然而最终的结果是什么？氟利昂逐渐显示出我们未曾预料到的负面影响：它会导致地球大气臭氧层的致命破坏。于是这种曾经名噪一时的化学品最终被淘汰。
最后的保险策略
戴维德森和杰克森都同意这样的观点，那就是像这样的二氧化钛喷洒系统至少还需要数十年的时间才会发展成熟。杰克森表示：“在我看来，我们不应当在我们对其有足够了解和认识之前进行大规模的应用。甚至或许我们现在根本就不应该涉足此事。”
有一部分科学家也很担心这样的地球工程解决方案将会掩盖问题的真正实质，那就是不断增长的温室气体排放。杰克森指出：“如果政策制定者们意识到原来温室效应是如此容易就能克服，那么他们或许就不会再愿意费心去控制温室气体的排放了。”杰克森说：“我不想看到我们的努力竟然最终被用来分散对真正问题的注意力。”
不过戴维德森指出，作为人类最后的保险策略，我们必须拥有遏制地球发生灾难性温室效应事件的能力和方案。他说：“如果因为某些顾虑而拒绝进行相关的研究将是短视的，这就像是因为你还安全的站在陆地上，所以便认为不需要研制救生衣一样。那么当你被冲入大海时便只能绝望挣扎了。”(晨风)
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