地球工程能「退燒」但副作用太大

即將過去的一年將是自1880年有氣象記錄以來的「最熱年」。世界氣象組織日前在日內瓦發布公報稱，2016年的高溫紀錄使得北極海冰面積逐漸萎縮至1979年開始記錄以來最小值。

溫室效應已成為各國刻不容緩需要處理的問題。事實上，為應對全球變暖，科學界早已提出一些宏大方案，統稱為「地球工程」。然而，由於這些「招數」後果難以預料，越來越多的學者開始對其表示擔憂。

昨日，國家「973計劃」地球工程項目課題組成員，中國社科院城市發展與環境研究所研究員陳迎接受長江日報記者採訪時將地球工程形容為「最後一劑猛葯」，「控制碳排放永遠是人類應對氣候變暖的『無悔』首選，地球工程只能作為最後的『救命稻草』」。

地球工程成了氣候學中的「奇談怪論」

陳迎介紹，地球工程也叫氣候工程，是指人類對地球氣候系統進行大規模人為干涉，以應對全球變暖或部分抵消全球變暖的影響。地球工程主要採用的技術有兩種：一種是碳移除，指移除大氣中的溫室氣體；另外一種是太陽輻射管理，即通過減少地球對太陽能量的吸收來抵消溫室氣體的增溫效應。

近年來，地球工程作為應對氣候變化的非常規手段，引起國際科學界的高度關注。歐美一些國家已率先開展地球工程相關研究，但存在太多爭議。原因是，這些措施看上去似乎過於激進。

各種各樣的地球工程顯得天馬行空。比如，在沙漠上覆蓋反射膜、用白色塑料製成漂浮在海面上的島嶼，為的是將更多的陽光反射回太空；在地球軌道上搭建「陽傘」，讓地球降溫；營造更廣闊的雲層反射陽光；讓大海吸收更多的二氧化碳等。

這些形形色色的建議，一度被主流科學界視為異想天開，成了氣候學中的「奇談怪論」。

可能帶來難以預料的「副作用」

「如果不採取有效行動，全球變暖將超過4℃，我們會面臨嚴峻挑戰。」陳迎說，完成碳排放控制的目標非常艱難，對碳排放不加控制的後果十分嚴重，同時氣候系統到達氣候變暖不可逆的「臨界點」越來越迫近。鑒於此，地球工程這個另闢蹊徑的「怪招」，似乎成為短時間內減緩氣候變暖的唯一方法。

然而，她同時指出，地球工程的研究相對薄弱，沒有大規模實驗的驗證，實施效果具有高度不確定性，可能帶來高風險。

「一些人看中這些技術起效快，認為是最優應用前景的技術。但更讓人擔心的是，技術的實施效果難以預料，還有可能帶來一系列『副作用』。」陳迎舉例，有科學家提出向平流層注入硫酸鹽氣溶膠技術，以阻擋入射的太陽輻射，但後果可能會影響全球溫度和降水的分布，加劇海洋酸化，需要超過百年的時間維護，且一旦意外中斷還可能造成全球氣溫快速反彈。

不僅如此，正因為這些技術起效快、成本低，一旦被某些國家、企業或組織濫用，可能對生態安全帶來嚴重的威脅。

絕對不能把地球作為試驗場

「這些方案應用結果的不確定性非常巨大，而我們對它的原理知之甚少，所以我們絕對不能把真實的地球當成試驗場。」陳迎認為，因無知而魯莽蠻幹可能給地球帶來不可逆轉的災難，以前在國際上有關地球工程國際治理的討論中，幾乎聽不到中國聲音，這也是為什麼中國會設立地球工程國家級研究項目的原因。

2015年6月，中國啟動了第一個地球工程973項目，研究內容包括三方面：地球工程作用機理研究及方案設計；地球工程影響氣候系統及減緩氣候變化的模擬分析研究；地球工程的綜合影響評估和國際治理架構。為期5年。

「我們所有的研究工作都是通過模型模擬來實現。」陳迎介紹，目前國內研究處於起步階段，研究不涉及工程實驗和具體方案設計。主要採用計算機來模擬國際上提出的方案可能造成的影響。

「課題組成員在情景模擬分析之外，也嘗試進行情景優化設計，在確定特定目標下最大限度地提高有效性，降低風險和副作用。」陳迎認為，以實際行動履行我國自主貢獻的承諾目標，這不僅是我國的國際義務，也是我國實現生態文明和綠色低碳發展的需要。

控制碳排放才是第一選擇

「人類不可能依賴地球工程解決氣候變化問題。地球工程不可能替代常規的減緩和適應行動，只能是人類陷入絕境時無奈的補救和應急措施而已。」陳迎說。

她表示，需要強調的是，重視地球工程，絕不意味著放鬆或削弱減緩和適應的努力。包括國際社會主流觀點都堅定認為：提高能源效率、發展可再生能源、控制碳排放是人類應對全球變暖的「無悔」首選。

「它針對的是大量溫室氣體排放這一造成氣候變化的根本原因，效果是永久、清晰和可預見的。」陳英說，而針對地球工程這種技術手段，只看到了氣候變化的表象和癥狀，不問溫室氣體排放的「病因」，治標不治本，還可能帶來許多副作用。

奧巴馬的氣象顧問丹尼爾?施拉格曾表示，地球工程可能是「一個糟糕的想法」，卻比無所作為要好，「誠然它有潛在的副作用，但優於其他會因失血過多而死的方法」。

「總的來說，我認為不能說地球工程是什麼『怪招』，它是應對氣候變化的潛在技術手段之一，有優點也有較高風險和不確定性。」陳迎認為，這是一個「雙風險」問題，人類應謹慎決策。地球工程自身的風險應持續在嚴格可監控之下，現階段不是討論其真正實施，而是有必要加強相關研究。

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英國「綵排」後偃旗息鼓

「地球工程」這一概念由英國皇家學會2009年首先提出。

2011年10月，在英格蘭東海岸的諾福克機場，科學家正計劃實施英國科學史上最有爭議的實驗之一。科學家們計劃使用氦氣球和橡膠軟管，把水抽到1公里的高空，將120升精細的水滴噴射在東英格蘭的上空。其實，這只是一個小型的「綵排」，真正的「主角」是一個更大的系統。

科學家們表示，如果「綵排」取得成功，之後實驗的難度將逐步升級，最終目的是將氣球升入平流層，並用硫酸鹽取代水，氣溶膠分子會進入平流層，從而反射太陽光，這就是被稱為「香料」（SPICE：平流層粒子注入氣候工程英文縮寫）的計劃。

但實驗開始的那一刻，科學家們偃旗息鼓了。一方面，是因為很多人反對。另一方面，進行這項研究的科學家們自己也擔心，他們「並不想打開一扇不可能再關閉的門」。

該計劃於2009年由英國布里斯託大學、劍橋大學和牛津大學共同參與，耗費160萬英鎊。2015年，該計劃結束，布里斯託大學火山學家沃森透露，該研究發現，一些粒子如二氧化鈦和二氧化硅對臭氧層的破壞可能是硫酸鹽的100倍之多。

美國評估認為「尚未準備就緒」

應多家美國政府科學與情報機構邀請，美國國家研究委員會委派了一個跨學科的專家委員會對地球工程提案進行評估。

2015年2月10日，委員會發布了兩份報告，第一份中提到：消耗大氣中二氧化碳的技術雖然研發成本巨大但具有不可估量的價值。第二份報告表明，通過反射太陽光來降低地球溫度的方法雖然廉價但太過冒險，只有面臨全球饑荒等突發危機時可以作為孤注一擲的手段。

「我們尚未準備就緒，」委員會委員唐尼說，「委員會強烈建議暫停相關提案的實施。」

德國「屏風」試驗無下文

2000年3月，德國聯邦教育與研究部和德意志研究聯合會共同推出了《地球工程科學――地球系統:從過程認識到地球管理》，預算首筆經費5億馬克。

參與該項目的德國美因茨大學一個研究小組在瑞士境內的阿爾卑斯山脈上設立一個類似屏風的裝置。「屏風」坐落在海拔2300米的地方，裝置長15米，高3米，立於冰川中間。研究項目負責人福克斯教授說，「我們希望這一裝置能使冷風吹過冰川，即使冰川融化不能停止，至少會減慢」。相關試驗目前已經獲得了成功。據中新社、國家地理、環球時報

氣溫上升

1880年-2012年

全球地表平均溫度大約升高了0.85℃

1983-2012年

是過去1400年來最熱的30年

海平面上升

1901年-2010年

全球海平面上升了0.19米

溫室氣體增

2012年，

全球大氣二氧化碳、甲烷、氧化亞氮濃度

是過去80萬年以來最高的