曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家找到了能使云層反射更多太陽(yáng)光的最節(jié)能的方法,以應(yīng)對(duì)氣候變化
海洋云增白(Marine Cloud Brightening)是一種減緩全球氣溫升高的可逆的地球工程學(xué)方法。它依賴于將細(xì)膩的鹽粒推送到大氣高處以增加云層的反射率,也就是云層反射太陽(yáng)光至太空的量。這將降低地表的溫度,因?yàn)榈竭_(dá)地球的陽(yáng)光減少了。
當(dāng)空氣中的塵埃以及其他顆粒物聚集水滴時(shí)就會(huì)形成云層。增加大氣中的鹽粒數(shù)量將使得更多的水滴被聚集形成云,也能使得云層更密,也就提高了云層的反射能力。
發(fā)表于Philosophical Transactions of the Royal Society A雜志上的一篇新文章研究了使這些顆粒進(jìn)入天空的四種不同方法,并比較了它們的效率。研究人員發(fā)現(xiàn)一種被稱為“瑞利噴射(Rayleigh Jet)”的技術(shù)是最優(yōu)的。以提出這一理論的科學(xué)家瑞利勛爵(Lord Rayleigh)的名字命名,該技術(shù)依靠將水噴射到天空中,使其分解成小水滴。這些水滴迅速蒸發(fā),只將鹽粒留下來(lái)。
論文的作者說,這些顆??梢酝ㄟ^特別建造的海洋航行輪船產(chǎn)生,船將鹽粒噴射到大氣中,然后它們將在大氣中懸浮幾天,直到以雨水的形式回到地面。 此前的研究探究了多大的鹽粒才能最大程度增加云層反射,但沒有考慮該技術(shù)所需的能源以及運(yùn)作成本的多少。由曼徹斯特、華盛頓及愛丁堡的大學(xué)團(tuán)隊(duì)完成的一篇新論文成功解決了這一問題。研究人員測(cè)試了每一種技術(shù)以使其反射增加5%,這一數(shù)字足以應(yīng)對(duì)本世紀(jì)剩余時(shí)間內(nèi)二氧化碳水平增加帶來(lái)的影響。然后他們考察了每種方法所消耗的能源多少。
科學(xué)家說瑞利噴射法達(dá)到預(yù)期效果需要消耗30兆瓦能源,這大約相當(dāng)于兩艘大型船舶產(chǎn)生的能源。
曼徹斯特大學(xué)地球、大氣和環(huán)境科學(xué)學(xué)院的Paul Connolly博士說:“將水推送到大氣高處可能消耗大量能量,但所需的能源多少在以前從未真正的測(cè)試過。我們的論文優(yōu)化了鹽粒的大小以在云中產(chǎn)生所需的反射率變化時(shí)消耗最少的能源。如果這些技術(shù)正是未來(lái)所需的,那這將是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。
Paul Connolly說:“我并不是現(xiàn)在推薦我們使用這些技術(shù)中的任何一個(gè),但了解在需要的時(shí)候怎樣最好地使用它們是重要的。如果在降低二氧化碳水平上沒有任何進(jìn)展,那么同這一技術(shù)類似的地球工程學(xué)技術(shù)可能就成為必需的了,以避免全球溫度上升至非常危險(xiǎn)的程度?!?/p>