悬浮的烟灰有助于阻止全球变暖吗 这种方法应被视为一种临时措施

　　研究人员提出了一种新的地球工程方法，该方法依靠烟灰和反射太阳的粒子混合，将自身推入平流层，这是一种减少排放失败的抑制气候变暖的可能解决方案。

　　受强烈火山爆发后观察到的自然发生的影响的启发，许多科学家得出的理论认为，在高海拔地区散布微小的气溶胶颗粒可以帮助阻止气候变化。大爆发后，一些火山喷出的大量气体和灰烬会暂时冷却地球。例如，1991年菲律宾的皮纳图博火山爆发导致全球平均气温下降华氏1度（0.6摄氏度），这可以在15个月的时间内进行测量。

　　但是，要模仿地球超级火山的爆发力并不容易。皮纳图博火山（Mount Pinatubo）产生的火山云含有1500万吨二氧化硫，并达到21英里（34公里）的高度。数月以来，二氧化硫颗粒一直悬浮在平流层中，这是在9至30英里（15至50 km）的高度之间延伸的第二层大气。这些颗粒反射太阳辐射的能力导致到达较低大气层的阳光略少，然后经历了整体冷却。

　　一项新研究的作者发表在5月14日的《科学进展》杂志上，认为将如此大量的反射太阳的气溶胶拖到如此高的高度已经超出了任何现有飞机的能力，并开发了新的技术来实现这一目标。这将太昂贵和费时。

　　为了获得所需的冷却效果，必须将反射阳光的材料散布在所谓的对流层顶，对流层（受动态天气模式影响的最低层大气）与平流层之间的边界上。

　　随着时间的流逝，重力还是将粒子拉到对流层。美国国家海洋与大气管理局(NOAA)化学科学实验室的气候科学家、这篇新论文的相应作者卡伦·罗森洛夫(Karen Rosenlof)在一封电子邮件中告诉Space.com，一旦到达那里，这些粒子就会被雨水迅速冲走或被风驱散。

　　因此，为了使火山启发的气候冷却方法更易于复制，新论文的作者建议使用现有飞机的机队在6.2至7.5英里（10至12英里）的高度下倾倒反射太阳光的二氧化硫公里），并让气溶胶完全自行向上上升到平流层。

　　该论文指出，为实现这种自膨效应，必须将黑碳（本质上是烟灰）添加到二氧化硫中。黑碳颗粒将吸收太阳辐射，在此过程中加热周围的空气。加热的空气随后将向上流动，并携带反射阳光的气溶胶。

　　研究人员的灵感来自对加拿大2017年山火的研究，山火产生了富含烟灰的烟气，后来被卫星和高达12英里（20公里）高的气象气球探测到。根据最近的一篇论文，正是烟灰的存在帮助烟雾达到了如此高的高度。

　　该小组使用了由美国国家大气研究中心运行的社区地球系统模型（CESM）来模拟人类创造的类似云团的行为。

　　该方案设想，在热带60英里(100公里)的空气中，一队飞机将在10天内释放出两万亿立方米(110万吨)反射阳光的二氧化硫和11000吨炭黑。

　　研究人员解释说，这架飞机必须瞄准大约6.2至7.5英里（10至12公里）高度的紧凑区域，以制造出如此密集的云团，以致粒子将按预期加热并上升到平流层。

　　罗森洛夫说：“为此，我们估计每天需要335架加油机飞行六次两小时的飞行。” “这是一项艰巨的任务，既需要准备地球工程材料，确定如何最好地分散光吸收材料，又要专门使用至少八个跑道。”

　　为了实现这一目标，在十天内需要大约20,000次飞行，而且每年必须重复进行一次操作。

　　在对该技术进行建模时，研究小组预测80％的黑碳将与反射太阳的二氧化硫一起上升到平流层中。

　　然而，作者强调，地球工程方法仅应被视为一种临时措施，并且是在所有其他方法均告失败的情况下购买人类时间的最后选择。

　　罗森洛夫说：“为解决全球变暖的原因，需要减少二氧化碳的排放。” “如果能够以节能的方式开发出该技术，那么（也将需要）二氧化碳的清除。如果不能足够快地实现减排，那么巴黎的温度极限可能会持续数年至数十年。在这种情况下，可能需要通过某种形式的地球工程进行气候干预，以避免超过温度限制。”

　　研究人员还表示，需要仔细考虑将这么多物质放到大气中可能产生的副作用。例如，论文中描述的模拟表明，吸热碳的存在会使平流层温度升高1.8华氏度（1摄氏度）。罗森洛夫说，这种变暖不会影响地球上的天气。但是，她承认研究人员担心平流层中臭氧的损失可能会导致污染颗粒的存在。