平流层新的反光粒子能冷却地球并修复臭氧层

为了履行去年在巴黎气候协议上所作的承诺，需要世界各国共同努力减少碳排放，但科学家们说减缓全球气温上升还有另一种方式可以同时进行。

以一个称作“太阳辐射管理”的地球工程，把大量反光粒子散布在平流层中持续将阳光反射回太空，以降低大气温度，虽然这概念有争议性已被讨论了几十年，且因地球工程的风险性，研究不受重视，但现在研究人员说他们也许找到了能提高安全性的方法。

太阳辐射管理通常是将硫酸盐气胶(富硫颗粒)散布至平流层中，这也会在火山爆发期间自然形成，喷发出来的颗粒能反射阳光并对行星具有冷却效果。

但哈佛大学的研究人员指出硫酸盐气胶有个问题，它会在平流层中产生硫酸，这会破坏臭氧层。

但是如果我们使用不同种类的气胶，它仍然可以反射阳光，但不会影响到臭氧层呢？

来自哈佛大学工程与应用科学学院的大气科学家Frank Keutsch说：

“将表面不会起反应的气胶导入平流层，即使最初没有起反应，但因为涂有硫酸，过一段时间后最终还是会无法抑制反应而开始破坏臭氧，我们不是要试图最小化气胶的反应性，而是想要一种具有高度反应性但是不会破坏臭氧的材料。”

为了寻找能够在其表面中和硫酸、硝酸和盐酸的粒子，他们团队寻遍了整个周期表。最终，经过广泛的模拟测试他们发现方解石(石灰石的成分)就是他们想要的，可以将酸转化为稳定的盐。

Keutsch说：“基本上，我们最终得到了能在平流层用的抗酸剂。”

在实验室模拟了平流层的环境，团队表示：“方解石可以确实反光并同时阻止臭氧消失，因为这种矿物广泛分布于地表各处，将会使这成为一项有实用价值的地球工程方案。”

应用物理学家David Keith说：“方解石是地壳中最常见的化合物之一，在地球工程中将用到的量没有存在于地表的多。”

尽管这条路很有希望，但该团队说，在我们开始将这种材料注入天空之前还需要做大量额外的研究。

Keith说：“平流层的化学性质很复杂，我们还没有彻底了解。”

一方面来看，这个过程的重点是由于方解石会中和酸，在大气层将会产生大量化学反应。

在Seeker，Keith对Eric Niiler说：“方解石或多或少以酸性液滴的方式散射阳光，但光会向上反射，平流层较低处的空气不会因此增温。它的主要用途是作为碱性物质在平流层中与强酸反应形成盐，然后随着雨落下来，这将扭转臭氧破洞的问题。”

虽然这也许对在大气中的臭氧有好处，但我们不知道含盐的雨水对海洋和土壤的环境影响，以及最终在极地又会产生什么样的反应。

Keith说：“我们可以肯定会有意料之外的结果，将来没有人会认真看待，因为这触犯了学术研究的禁忌。”

禁忌的原因各不相同，有些人认为太阳辐射管理是一项未经检验且分散注意力与研究资源的想法，会让人们忽视洁净可再生能源和其他传统减碳方式等等的这些既有科学方法。

而且，一个拙劣的地球工程其潜在风险不能被低估，它甚至被列为今年公布的全球灾难性风险报告中的一项高风险环境威胁。

这就是为什么研究人员说我们需要持续地研究地球工程科学的潜力，降低我们的碳排放量是本世纪减缓气候变迁的最好机会，但如果反光粒子能在同一时间成为一项安全、可靠的助力，我必须好好把握住这个机会。

Keith：“我认为太阳辐射管理只是一项辅助方法，最终我们还是要减少碳排放。”