編譯｜ 徐銳
潮濕的上升氣流形成高聳的暴風雨雲。圖片來源：SANTIAGO BORJA
提起溫室氣體，人們首先想到的大概是二氧化碳、甲烷等，但往往忽略普通的水蒸氣，其實它也是主要的溫室氣體。
水蒸氣可以在平流層停留多年，透過吸收太陽輻射、與其他氣體反應等，加強溫室效應。根據一項研究，1990年代，平流層水蒸氣的躍升可能使那段時間的全球暖化增加了30%。
但是，如果能從源頭阻止水蒸氣到達平流層會發生什麼事？基於這個想法，一項新的地球工程技術誕生了。這項2月28日發表於《科學進展》的新研究，透過瞄準潮濕的上升氣流，在它進入平流層前向其註入雲凝結核，從而為平流層「脫水」。
「讓平流層保持乾燥，可能只需要每週投放2公斤材料。」該研究主要作者、美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）化學科學實驗室物理學家Shuka Schwarz說，這種所謂平流層脫水措施只能適度降低氣溫，抵消過去幾百年來二氧化碳上升所導致全球暖化的1.4%。
這項技術實施的關鍵點在於，世界上只有少數幾個地方的熱度足以產生強大的上升氣流，將空氣帶入位於地表以上9至17公里處的平流層，這主要取決於緯度。這些「入口」中最重要的一個位於西赤道太平洋上空，面積與澳洲相當。
在空氣上升過程中，大部分水分會凝結成雲並產生降水。但在過去10年裡，美國太空總署（NASA）對平流層下方冷層進行的觀測發現，那裡有足夠多的能夠形成雲的潮濕空氣團，但缺乏讓水分凝結成冰晶並最終形成雨的粒子。
「這是一個有關機會的問題，即空氣是否能到達旅程中最冷的地方，以及那裡是否有足夠的雲凝結核來做這件事。」Schwarz說。
NASA的研究也發現，這種潮濕氣團是集中的，僅1%已探索的空氣團帶入的水分就佔了最終進入平流層的一半。於是，研究團隊模擬了將三碘化鉍作為凝結核注入1%最適合採水的區域後的結果。研究表明，樂觀情況下，每週注入2公斤直徑10奈米的凝結核，足以將這些潮濕的氣團轉化成雲。而投放這樣數量的材料透過氣球或無人機就能實現，甚至不需要飛機。
對此，不少專家持謹慎態度。美國普渡大學大氣化學家Daniel Cziczo表示，雖然這個想法很有趣，但可能會帶來風險。例如，如果凝結核沒在正確的地方成雲或擴散到其他地方，可能會加速錯誤類型的雲產生，那麼降溫措施就變成升溫措施了。
「不過對於那些曾討論透過向平流層投放數千噸反射性顆粒來降低地球溫度的地球工程師來說，這顯然是一個可能奏效的新想法。」瑞士蘇黎世聯邦理工學院大氣物理學家Ulrike Lohmann說，"這是可行的辦法。"
相關論文資訊：
https://doi.org/10.1126/sciadv.adk0593
高鐵上的一瞥，讓這位農業博士「情」定河南大地丨愛上河南的N個理由
沒有留言:
發佈留言