太阳辐射管理：缓解全球变暖的另一途径？

2月27日，60多名科学家组成的小组发布公开信，呼吁加速太阳辐射管理（SRM）的研究和小规模实地实验，希望证明将大量反射粒子散布到大气层的高处来暂缓全球变暖是否可行。同日，联合国环境署发布的新报告也表示，当全球应对气候变化的努力仍未达到预期效果时，确实需要开始研究太阳地球工程，对其风险和收益进行更多研究。此前也有初创公司向大气释放颗粒，希望借此改善气候。人类控制温室气体排放的行动仍在继续，但太阳地球工程似乎也成为一个越来越受关注的课题。

在27日发布的公开信中，包括华盛顿大学大气科学教授莎拉·多尔蒂（Sarah Doherty）在内的60多名科学家联合呼吁，应当对“太阳辐射管理”（SRM）进行加速研究和小规模实地试验，以验证将大量反射粒子散布到大气中能否暂时安全地缓解全球变暖。

公开信指出，随着地球升温逐渐接近限制全球变暖的1.5°C关键目标，气候变化的影响越来越大，利用一种或多种太阳辐射管理干预措施来减少气候变暖的压力也越来越大。“气候变化正在对世界各地的社区和生态系统造成破坏性影响，对公众健康、经济安全和全球稳定构成严重威胁。自然系统正在接近灾难性变化的阈值，有可能加速气候变化和产生超出人类适应能力的影响。”

然而，最近的科学评估表明，如果不从大气中大量去除二氧化碳，就不可能在近期将气候变暖控制在1.5°C以下。但“在显著减少全球变暖所需的规模上采取脱碳（CDR）存在巨大的环境、技术和成本挑战。虽然使用CDR方式将升温控制在1.5°C以下在物理上可能是可行的，但这些挑战和气候系统的缓慢响应使得CDR不太可能足够迅速或大面积地实施，从而在短期内完全避免危险的气候变暖水平”。

科学家们强调，他们并不支持直接使用SRM，但希望将它作为温室气体减排和CDR的补充，对其进行可行性研究。“虽然减少排放至关重要，但现在采取的任何减排措施都无法扭转过去和现在温室气体排放造成的变暖效应。”“我们支持对SRM方法的可行性和影响进行严格、快速的科学评估，特别是因为此类知识是我们就SRM的实施做出有效且合乎道德的决策的关键组成部分。”

值得注意的是，就在公开信发表的同一天，联合国环境规划署（UNEP）也发布一份新报告，称根据一个专家小组的说法，SRM在进入任何潜在部署之前，需要对其进行更多风险和收益评估。该专家小组认为，在近期和中期大规模部署SRM没有必要，也不明智。然而，如果气候行动仍然不够，这种观点可能会改变。

环境规划署首席科学家安德莉亚·辛伍德（Andrea Hinwood）表示：“气候变化正在把世界带入未知的领域，我们正在寻找所有可行的解决方案。然而，所有新技术在投入使用之前都必须清楚地了解，并识别出潜在的风险或影响。”“SRM研究已经取得了很大进展，在建模方面也取得了重要突破，但在将我们唯一的大气暴露于SRM技术之前，我们需要更多关于风险和潜在后果的经验证据。减少有害气体排放没有捷径或替代品，为了我们的和平、健康和福祉，没有比转向与自然和谐相处的循环经济更好的选择了。”

在批评者看来，有关“太阳辐射管理”呼吁的公开信实际上反映了一种趋势，这种趋势正在尝试让各种可能产生危险和意想不到后果的气候操纵思想正常化。在国际环境法中心跟踪气候政策的莉莉·富尔（Lili Fuhr）认为，允许在大气中进行实验，将鼓励人们转向依赖未经验证的技术来减缓全球变暖，并转移人们对未来几十年深入快速减排所需要的高度关注。她进一步补充称，继续进行大气测试也可能会干扰国际社会为此类气候操纵制定法规的努力。

富尔也指出，SRM公开信很可能是对去年由另一批科学家提出的要求禁止SRM公开信的回应。据了解，这份2022年的公开信呼吁达成一项国际协议，严格禁止SRM和相关的国家资助研究。理由是研究人员认为，该技术有可能成为“行业游说者、气候否认者和一些政府的有力论据”，从而推迟减少温室气体排放。他们得出结论：“在当前的国际政治体系中，全球范围内的太阳地球工程（即太阳辐射管理）无法以全球包容和公正的方式进行治理”，并呼吁“不部署太阳地球工程，不进行户外实验，不申请专利，不为研究提供公共支持”。目前，这份反SRM公开信已经获得来自50多个国家的370多名科学家签名支持。

对此，在新SRM公开信上签名的哥伦比亚大学地球研究所教授、美国宇航局戈达德太空研究所所长詹姆斯·汉森（James E. Hansen）认为，呼吁在全球范围内禁止SRM实验无异于疯狂。“我们无权禁止寻找一种能够解决我们所造混乱的办法的权利”，他说，并指出重要的国际气候评估“总是落后几十年”，这使得更多的研究变得更加迫切。据悉，汉森也是1980年代末期第一批发布有关全球变暖早期警告的科学家之一。“在过去为年轻人制造混乱的那些帮倒忙的老家伙们……现在正试图绑住年轻人的手，使得他们不可能摆脱混乱。”他说。

詹姆斯·汉森

牛津大学气候物理学家雷蒙德·皮埃尔亨伯特（Raymond Pierrehumbert）则认为，呼吁进行SRM大气测试“越过了危险线”，“汉森在早期对全球变暖的预测上是一门大炮，他碰巧是对的，但这并不意味着他在所有事情上都是正确的”，“在一个继续排放二氧化碳，然后使用SRM来应对的世界里，这显然是一个死亡螺旋。” 皮埃尔亨伯特表示，如果世界政治秩序处于更好的状态，处于通往净零的明确道路上，他可能会对这一建议有所改观。但事实上，全球在实现这一目标方面始终缺乏足够进展，在此情况下，认为可以对SRM进行有效治理的想法“非常可笑”。

太阳辐射管理（SRM），有时也被称作太阳地球工程（Solar geoengineering），是地球工程（Geoengineering）的一部分。地球工程指的是通过操纵地球气候来降低地球温度，以对抗全球变暖。而太阳地球工程，也就是通过将地球吸收的阳光辐射回太空，来实现这种对地球的冷却。

它的基本原理在于：地球表面的温度通过吸收来自太阳的热能（短波辐射）而升高；地球温暖的表面将部分热量作为红外辐射（长波辐射）发射回去，这种向外辐射会加热大气；但在更高的高度，热量逃逸到外层空间，却不会提高地球大气的温度。因此，不同排放高度的不同大气温度决定了总输出能量。然而，像二氧化碳这样的温室气体使得红外辐射难以逃离地球大气层，导致输入和输出能量之间的不平衡；当输入的总能量超过输出的总能量时，地球表面变暖。太阳能地球工程的目标便是利用人工方法增加辐射回太空的热量。

目前，太阳地球工程常用的两种方法是平流层气溶胶注入（SAI）和海洋云增亮。 SAI的概念来源于火山喷发时释放的硫云：强大的火山喷发会释放出富含硫的尘埃云，可以到达平流层；它的微粒能够反射阳光并产生冷却效果。因此，SAI包括向地球平流层喷洒大量微小颗粒，以反射阳光，使地球保持凉爽。科学家们建议使用具有反射特性的化合物，如二氧化硫或细粉碳酸钙作为气溶胶。海洋云增亮则是向低洼的云层喷洒海盐，以增加云层的亮度和反射阳光的能力。这可能会增加云层底部液滴的浓度，从而在阳光到达地球表面之前反射更多的阳光。

根据地球工程监测，太阳地球工程方案的规模可能会对空气、陆地和海洋等环境要素产生不可预测的影响，而这些负面结果将主要由全球南半球承担。

但据《麻省理工科技评论》报道，2022年底，一家名为Make Sunsets的初创公司已经在没有任何公众参与或科学审查的情况下，从墨西哥的一个地点发射气象气球，使其在平流层中释放反射硫粒子，尝试为未来能够携带更大有效载荷的气球飞行提供可行性验证。Make Sunsets的联合创始人兼首席执行官卢克·伊斯曼（Luke Iseman）承认，这项尝试部分是创业性的，部分是挑衅性的，是地球工程激进主义的一种行为。他希望通过在有争议的领域取得进展，来推动公众辩论，使一个在批评中难以开展小规模实地实验的科学领域获得新动力。“在我看来，我们不这样做才是在道德上有错的。”他说，重要的是“尽可能快速和安全地做到这一点”。