地球工程仍面临重大实际挑战
摘要
《麻省理工科技评论》的一篇文章详细阐述了太阳地球工程面临的重大实际与工程障碍,包括需要专用飞机到达平流层,以及最佳使用材料的不确定性,强调大规模部署远比通常想象的复杂。
<div data-chronoton-summary="<ul><br><li><strong>地球工程比听起来难:</strong> 通过散射反射颗粒来冷却地球看似简单,但研究人员才刚刚开始梳理大规模实施所涉及的实际挑战。</li><br><li><strong>到达那里是成功的一半:</strong> 平流层——沉积颗粒的最佳位置——太高,常规飞机无法到达,迫使工程师转向全新的飞机设计。</li><br><li><strong>研究本身也带来真实风险:</strong> 详细的工程工作可能为国家和公司提供路线图,并悄悄将一项可能造福某些地区同时损害其他地区的新技术常规化。</li></ul>" data-chronoton-post-id="1139227" data-chronoton-expand-collapse="1" data-chronoton-analytics-enabled="1"></div>
<p>太阳地球工程常被描绘成一种紧急刹车。大致意思是:<em>在气候紧急情况下拉动,散射反射阳光的颗粒,将阳光反射出大气层,冷却地球。</em></p>
<p>但它可能更像一个复杂的、完全未解的谜题,而非简单的刹车。</p>
<p>一些研究人员开始探讨各国或企业如何尝试冷却地球——有很多问题需要厘清。我的同事James Temple在他的<a href="https://ter.li/jp72qv4p" target="_blank" rel="noreferrer noopener">最新专题报道</a>中深入探讨了这些工程挑战。我最大的收获是?这一切可能比我想象的难得多。</p>
<p>我承认,我一直认为地球工程是一种相对低技术含量的解决方案。部分原因是,多年来我们看到一些公司进行自己的低成本游击“实验”,<a href="https://www.technologyreview.com/2022/12/24/1066041/a-startup-says-its-begun-releasing-particles-into-the-atmosphere-in-an-effort-to-tweak-the-climate/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">向大气层投放气球</a>并<a href="https://www.youtube.com/watch?v=boeprnAEvP4" target="_blank" rel="noreferrer noopener">声称</a>对气候变化产生了微小影响。</p>
<p>但要真正以显著方式主动冷却地球,并确保我们了解确切的影响,研究人员仍需大量学习。</p>
<p>首先,是进入大气层的问题。一般来说,太阳地球工程的目标是平流层,因为那里的空气更干燥、更稳定,沉积在那里的颗粒会悬浮并环绕地球移动,从而在更广区域和更长时间内降低温度。</p>
<p>你可以用气球释放颗粒,但气球可能不会去到你想要的地方。而且在大规模情况下,你会在地球上留下大量垃圾。那就只剩下飞机,但常规飞机不适合在平流层飞行。(商用飞机通常在地球表面上方约12公里处飞行,而地球工程需要达到约20公里。)高空空气更稀薄,因此具有巨大机翼的飞机可能比常规设计更合适。</p>
<p>一家名为Iris Aero的初创公司的设计显示,我们可能需要对现有飞行技术进行彻底反思——这架飞机的比例几乎令人不安。机翼超长,机身短小。它让我想起水黾,那种有超长腿在水面快速滑行的虫子。</p>
<p>而这仅仅是开始。还有关于在平流层散射什么物质最好的问题。地球工程的灵感来自火山——火山喷发后,硫酸会在大气中漂浮,并暂时冷却地球。但那种化学物质有粘性且携带沉重,因此散射某种硫酸的前体可能更好。包括芝加哥大学(该领域领先机构之一)的研究人员正在努力找出最佳配方。</p>
<p>我惊讶于这变得多么复杂,同时也留下一个大问题:随着研究从建模和模拟转向这项极具争议性技术的实际方面,从事这项工作意味着什么?</p>
<p>大规模冷却地球的尝试可能带来哪些影响,存在重大担忧。影响可能对全球某些地区有利,而对另一些地区有害。既定的天气模式,如南亚的季风季节,可能会发生变化。地球工程的使用应如何治理,以及谁有权决定是否实施,这些都是重大问题。</p>
<p>支持地球工程研究的专家通常会在支持更多了解这项技术与呼吁部署之间划清界限。许多人认为,我们应该更好地理解它,以便做出明智的决定。</p>
<p>但对我来说,大气建模与飞机的详细工程工作之间存在明显区别。如果公开的研究本质上相当于一套实际指令,我忍不住觉得它可能使任何数量的个人行动者或国家将地球工程掌握在自己手中。它也可能使使用这项技术的想法正常化。</p>
<p>一些专家向James表达了类似担忧,认为转向实际工程工作需要更多监督。有人称这一领域的研究是危险的。</p>
<p>我发现的另一个有趣观点来自非营利组织“太阳地球工程公正审议联盟”的执行主任Shuchi Talati。</p>
<p>她告诉James,进一步的实际研究可能不会使滑坡更加滑溜,反而可能产生相反效果。“实际的研发实践将是一个粘性斜坡,因为会出现许多我们尚未想到的真实世界问题,”她说。工程研究可能会挑战这项技术实际容易程度的“理想化概念”,她补充道。</p>
<p>很难反对更好地理解应对气候变化的潜在工具。但如果我们绘制了一张走向未来潜力的地图,可能很难控制谁跟随它。</p>
<p><em>本文来自《麻省理工科技评论》的每周气候新闻通讯《火花》。若要每周三收到,请<a href="https://forms.technologyreview.com/newsletters/climate-energy-the-spark/" target="_blank" rel="noreferrer noopener"><em>在此注册</em></a>。</em></p>
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缓存时间: 2026/06/18 11:39
# 地球工程仍面临重大实际挑战
来源:https://www.technologyreview.com/2026/06/18/1139227/geoengineering-engineering-challenges
一些研究者已开始探索国家或企业如何尝试为地球降温——而其中需要厘清的问题很多。我的同事詹姆斯·坦普尔在最新专题报道(https://ter.li/jp72qv4p)中深入探讨了这些工程挑战。我最大的感悟是:这件事或许远比我想象的复杂。
我承认,过去我一直认为地球工程是相对低技术含量的解决方案。部分原因是近年来一些公司开展过低成本、游击式的"实验"——向大气层释放气球(https://www.technologyreview.com/2022/12/24/1066041/a-startup-says-its-begun-releasing-particles-into-the-atmosphere-in-an-effort-to-tweak-the-climate/)并宣称(https://www.youtube.com/watch?v=boeprnAEvP4)对气候变化产生了些许影响。
但要真正显著地为地球降温,并确保我们清楚了解自身行为带来的确切影响,研究人员还有大量知识需要掌握。
首先是进入大气层的问题。通常,太阳地球工程的目标区域是平流层,因为那里空气更干燥、更稳定,投放的颗粒物能长时间悬浮并环绕地球,在更广区域和更长时间内降低温度。
气球可以释放颗粒物,但气球未必能准确抵达预定位置。大规模使用时还会在全球留下大量垃圾。这就轮到飞机出场了——但传统飞机并不适合在平流层飞行。(商用飞机通常飞行在距地表约12千米的高度,而地球工程需要达到约20千米。)高空空气更稀薄,因此拥有巨大机翼的飞机可能比传统设计更适用。
一家名为Iris Aero的初创公司提出的设计方案,恰恰展现了我们对现有飞行技术可能需要做出多大的重新思考——这架飞机的比例几乎令人不安。它的机翼极其修长,机身却短小粗壮,让我想起水黾——那种长着超长腿、能在水面疾行的昆虫。
而这仅仅是开始。还有另一个问题:究竟什么物质最适合撒入平流层?地球工程的灵感来自火山——火山喷发后,硫酸会悬浮在大气中,能暂时为地球降温。但这种化学物质粘性大且运输沉重,因此撒播某种硫酸前体物质或许更优。包括芝加哥大学(该领域领先机构之一)在内的研究人员正在努力寻找最佳配方。
我被这件事的复杂性深深震撼,同时也留下一个重大问题:当研究从模型和模拟转向这项极具争议技术的实际应用时,从事这样的工作意味着什么?
大规模为地球降温的努力可能带来哪些影响,令人忧心忡忡。影响可能对全球某些地区有利,对另一些地区则有害。既有的天气模式,如南亚季风季节,可能发生变化。地球工程的使用治理框架应如何构建,谁有权决定是否推进,这些都是重大问题。
倡导地球工程研究的专家通常会在"支持更多了解技术"与"呼吁部署技术"之间划清界限。许多人认为我们应当更好地理解它,以便做出明智决策。
但在我看来,大气建模与详细的飞机工程设计之间有着明显区别。如果公共研究实质上演变为一套实践操作指南,我不禁担心,这可能让任何个体行为者或国家自行实施地球工程。它还可能使使用这项技术变得常态化。
一些专家向詹姆斯表达了类似担忧,认为向实际工程研究的转变需要更多监督。有人更直接称该领域的研究存在危险。
另一个让我感兴趣的不同观点来自非营利组织"太阳能地球工程公正审议联盟"执行主任舒奇·塔拉蒂。
她对詹姆斯表示,进一步的实际研究非但不会让滑坡滑得更快,反而可能产生相反效果。"实际的研发实践将成为一种粘性滑坡,因为会出现更多我们尚未想到的现实问题,"她说。她补充道,工程研究可能挑战关于技术可行性的"理想化概念"。
反对更好地理解应对气候变化的潜在工具,这很难站得住脚。但如果我们绘制通往潜在未来的地图,或许就难以控制谁将追随这张地图。
*本文来自《火花》,*MIT科技评论*每周气候通讯。如需每周三发送至邮箱,请**点击此处订阅*(https://forms.technologyreview.com/newsletters/climate-energy-the-spark/)*。*
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