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全球变暖已成为人类必须面对的重大环境问题,为遏制地球不断升温的趋势,一些科学家主张对地球本身采取措施,并提出了一些惊世骇俗的终极方案。
宇宙太阳伞 防晒
盛夏酷热,人们常会撑起伞以躲避毒辣的阳光。那么,是不是也可以利用一把宇宙太阳伞来保护我们的地球呢?美国亚利桑那大学的天文学家首先提出了这一构想。与常人设想不同的是,这一构想更加巧妙,既不需要在太空建造复杂的装置,也不需要以月球为组装和发射基地,只要在宇宙中布置大批带有自身定位系统的遮光屏。这些遮光屏不是反光的,而是透明的,只不过让太阳光线发生折射,使其从原来的入射方向偏离一定的角度,不会射向地球,这样就能使地球所接收的太阳能减少1.8%。
每个遮光屏直径60厘米,镜片很厚,但质量很小,和一只蝴蝶的质量相去无几。这些遮光屏分布在日地之间一个相当精确的地点——拉格郎日点。在这一点上太阳和地球相互的引力在这里正好处于平衡状态,位于拉格郎日点上的物体始终能够保持在同太阳和地球相对固定的位置上。
然而如何把这些遮光屏运送到预定轨道上却是一件十分棘手的事。因为计算表明需要至少16万亿个遮光屏。目前解决方法是利用电磁炮和离子推进器将每个容纳80万个遮光屏的运输舱送入太空轨道。虽然离子推进器在月球探测器上得到了成功的运用,然而电磁炮的发射技术却有待进一步提高。此计划大概需时50年,预计费用可能高达数万亿美元。
液硫热气球 冷却
1991年,菲律宾皮纳图博火山爆发是上世纪规模最大的火山爆发之一。当时火山所喷发出的1 000万吨硫直接进入地球大气层,结果次年全球气温下降了1.5℃。科学家由此获得启发,在几个月前提出,如果情况到了刻不容缓的地步,可通过人工方法向大气层注入上百万吨的硫,以此极端措施来解决全球气候变暖的问题。
到底通过什么样的方法呢?只需用热气球将硫或硫化氢送入距离地面20多千米的大气层中即可。热气球所运载的含硫物质一经释放就会与大气中的氧发生化学反应生成二氧化硫。然后再遇水形成硫酸盐雾体。这些数不胜数的微小颗粒通过对太阳光的反射或吸收,能够减少抵达地表的太阳光能,从而使地表温度下降。从理论上说,这种办法是可行的。如果地球所接收到的太阳能减少1.8%,就可以抵消由于大气层二氧化碳含量增加1倍而引起的气温上升。在成本方面,这一方案似乎也值得称赞。热气球运输方案预计耗资250亿美元,这与气温下降在环境方面和社会方面所带来的益处相比完全是值得的。然而,这一方案的实施还存在不少困难。首先从技术上说,每个氦气气球只能运载1吨的化学物质。整个计划每年就需要100万个热气球……更为重要的是,科学家还从未对在大气层中人为释放数百万吨含硫物质后,可能在物理、化学和气候方面所将产生的正面影响和负面影响进行精确地评估。
人造大浮冰 洋流
假如全球气候灾难性变迁所引起的不是整个地球气温上升,而是欧洲地区气温急剧下降,那该如何是好?尽管可能性很小,然而假如把热带海水的热量携带至中高纬度地区,减弱气候差异的大洋温盐环流一旦消失,这种情况还是有可能发生的。
大洋温盐环流的停止与气候向冰河期过渡有关。为了消除这一可能出现的危险,加拿大阿尔伯特大学的两位研究人员建议给洋流循环助上一臂之力。大洋温盐环流的主要源头位于冰岛和格陵兰岛沿岸。在那里,每秒钟会有1 300万~2 000万立方米的冰冷海水由于含盐量高、密度大而沉入北冰洋底。研究人员正是以此为理论依据,提出在北冰洋设置8 700个带有水泵的平台,当冬季气温约为-10℃时,水泵将海水以气雾形式喷入空中,海水下落至海面时就会结冰。人造薄冰层形成之后,水泵继续向将水雾化造冰,以提高冰层的厚度。
科学家通过计算发现,厚度为7.5米的冰层融化后,每秒可有100万立方米的海水沉入海底。当春天到来时,水泵持续不断地朝冰层上洒水。人造冰层由于气温上升而融化。融化后的冰水同周围的海水相比,温度更低、含盐量更高、密度更大,因而会朝海底下沉。从理论上来说,这一计划完全行得通,只要海水能够在冰冻时保持足够的盐分。从成本上来看,这一计划预计耗资500亿美元。考虑到计划实施后可以得益的人数,这笔费用还是物有所值的。然而,问题在于人造大浮冰是否真的能够“推动”与欧洲大陆沿岸相关联的回程暖流的形成。
如果不能确定人造海流的流向,这一计划就毫无意义。然而,洋流周期长达上千年,目前的计算机还无法对时间跨度如此之大的变化进行模拟……
添加硫酸铁 施肥
还有一种设想是让海水富营养化,让海洋植物超量繁殖,以便更多地吸收大气中的二氧化碳。
这种设想是让海水富营养化,让海洋植物超量繁殖,以便更多地吸收大气中的二氧化碳。游生物的不毛之海约占全球海域面积的20%,主要分布在南大洋。研究发现海水中铁元素的缺乏限制了浮游生物的生长。不用费太多脑筋就能想到,只要在轮船的尾流中倒入成千上万吨硫酸铁的化合物,就能促进浮游藻类的大规模生长,然后借此吸收大量的碳元素。这就好比是利用常见而价廉的硫酸铁“肥料”让整个南大洋一夜成“林”。如果从现在开始,依靠铁增肥技术每年可以从大气中消除10亿吨碳,大约相当于目前二氧化碳排放量的15%!而且,给海洋增肥非但不会引发生态危机,反而会提高海洋的物产能力,有利于渔业的发展。
尽管这些课题与地球未来的安危密切相关,但是,目前代表主流的科学家还是不主张采用这些不着边际的研究课题。
宇宙太阳伞 防晒
盛夏酷热,人们常会撑起伞以躲避毒辣的阳光。那么,是不是也可以利用一把宇宙太阳伞来保护我们的地球呢?美国亚利桑那大学的天文学家首先提出了这一构想。与常人设想不同的是,这一构想更加巧妙,既不需要在太空建造复杂的装置,也不需要以月球为组装和发射基地,只要在宇宙中布置大批带有自身定位系统的遮光屏。这些遮光屏不是反光的,而是透明的,只不过让太阳光线发生折射,使其从原来的入射方向偏离一定的角度,不会射向地球,这样就能使地球所接收的太阳能减少1.8%。
每个遮光屏直径60厘米,镜片很厚,但质量很小,和一只蝴蝶的质量相去无几。这些遮光屏分布在日地之间一个相当精确的地点——拉格郎日点。在这一点上太阳和地球相互的引力在这里正好处于平衡状态,位于拉格郎日点上的物体始终能够保持在同太阳和地球相对固定的位置上。
然而如何把这些遮光屏运送到预定轨道上却是一件十分棘手的事。因为计算表明需要至少16万亿个遮光屏。目前解决方法是利用电磁炮和离子推进器将每个容纳80万个遮光屏的运输舱送入太空轨道。虽然离子推进器在月球探测器上得到了成功的运用,然而电磁炮的发射技术却有待进一步提高。此计划大概需时50年,预计费用可能高达数万亿美元。
液硫热气球 冷却
1991年,菲律宾皮纳图博火山爆发是上世纪规模最大的火山爆发之一。当时火山所喷发出的1 000万吨硫直接进入地球大气层,结果次年全球气温下降了1.5℃。科学家由此获得启发,在几个月前提出,如果情况到了刻不容缓的地步,可通过人工方法向大气层注入上百万吨的硫,以此极端措施来解决全球气候变暖的问题。
到底通过什么样的方法呢?只需用热气球将硫或硫化氢送入距离地面20多千米的大气层中即可。热气球所运载的含硫物质一经释放就会与大气中的氧发生化学反应生成二氧化硫。然后再遇水形成硫酸盐雾体。这些数不胜数的微小颗粒通过对太阳光的反射或吸收,能够减少抵达地表的太阳光能,从而使地表温度下降。从理论上说,这种办法是可行的。如果地球所接收到的太阳能减少1.8%,就可以抵消由于大气层二氧化碳含量增加1倍而引起的气温上升。在成本方面,这一方案似乎也值得称赞。热气球运输方案预计耗资250亿美元,这与气温下降在环境方面和社会方面所带来的益处相比完全是值得的。然而,这一方案的实施还存在不少困难。首先从技术上说,每个氦气气球只能运载1吨的化学物质。整个计划每年就需要100万个热气球……更为重要的是,科学家还从未对在大气层中人为释放数百万吨含硫物质后,可能在物理、化学和气候方面所将产生的正面影响和负面影响进行精确地评估。
人造大浮冰 洋流
假如全球气候灾难性变迁所引起的不是整个地球气温上升,而是欧洲地区气温急剧下降,那该如何是好?尽管可能性很小,然而假如把热带海水的热量携带至中高纬度地区,减弱气候差异的大洋温盐环流一旦消失,这种情况还是有可能发生的。
大洋温盐环流的停止与气候向冰河期过渡有关。为了消除这一可能出现的危险,加拿大阿尔伯特大学的两位研究人员建议给洋流循环助上一臂之力。大洋温盐环流的主要源头位于冰岛和格陵兰岛沿岸。在那里,每秒钟会有1 300万~2 000万立方米的冰冷海水由于含盐量高、密度大而沉入北冰洋底。研究人员正是以此为理论依据,提出在北冰洋设置8 700个带有水泵的平台,当冬季气温约为-10℃时,水泵将海水以气雾形式喷入空中,海水下落至海面时就会结冰。人造薄冰层形成之后,水泵继续向将水雾化造冰,以提高冰层的厚度。
科学家通过计算发现,厚度为7.5米的冰层融化后,每秒可有100万立方米的海水沉入海底。当春天到来时,水泵持续不断地朝冰层上洒水。人造冰层由于气温上升而融化。融化后的冰水同周围的海水相比,温度更低、含盐量更高、密度更大,因而会朝海底下沉。从理论上来说,这一计划完全行得通,只要海水能够在冰冻时保持足够的盐分。从成本上来看,这一计划预计耗资500亿美元。考虑到计划实施后可以得益的人数,这笔费用还是物有所值的。然而,问题在于人造大浮冰是否真的能够“推动”与欧洲大陆沿岸相关联的回程暖流的形成。
如果不能确定人造海流的流向,这一计划就毫无意义。然而,洋流周期长达上千年,目前的计算机还无法对时间跨度如此之大的变化进行模拟……
添加硫酸铁 施肥
还有一种设想是让海水富营养化,让海洋植物超量繁殖,以便更多地吸收大气中的二氧化碳。
这种设想是让海水富营养化,让海洋植物超量繁殖,以便更多地吸收大气中的二氧化碳。游生物的不毛之海约占全球海域面积的20%,主要分布在南大洋。研究发现海水中铁元素的缺乏限制了浮游生物的生长。不用费太多脑筋就能想到,只要在轮船的尾流中倒入成千上万吨硫酸铁的化合物,就能促进浮游藻类的大规模生长,然后借此吸收大量的碳元素。这就好比是利用常见而价廉的硫酸铁“肥料”让整个南大洋一夜成“林”。如果从现在开始,依靠铁增肥技术每年可以从大气中消除10亿吨碳,大约相当于目前二氧化碳排放量的15%!而且,给海洋增肥非但不会引发生态危机,反而会提高海洋的物产能力,有利于渔业的发展。
尽管这些课题与地球未来的安危密切相关,但是,目前代表主流的科学家还是不主张采用这些不着边际的研究课题。