通过正确的地球工程剂量降低气候变化风险

平流层气溶胶地球工程学的想法是，在高层大气中增加一层气溶胶颗粒可以减少由温室气体（例如二氧化碳）引起的气候变化。

先前的研究表明，可以使用市售的飞机技术以每年数十亿美元的成本交付粒子，从而实现太阳能地球工程，并且会降低全球平均温度。但是，问题仍然在于这种方法是否可以在区域一级减少重要的气候危害。也就是说，是否可以减少水资源或极端温度的区域变化？

UCL和哈佛研究人员的一项新研究结果表明，即使是像在平流层中注入二氧化硫这样的粗略方法，也可以减少许多重要的气候危害，而不会令任何地区明显恶化。

这项发现今天发表在《环境研究快报》上，它使用平流层气溶胶地球工程技术的复杂模拟结果来评估这种方法是否可以抵消或加剧全球气候变化的影响。还测试了这些影响在不同温度情况下的差异。

研究小组发现，向平流层添加气溶胶可以将变暖减半，从而可以缓解几乎所有地区的重要气候危害。他们仅在很小的一块土地上就看到了气候变化的影响加剧。

主要作者彼得·欧文教授（UCL地球科学）说：“大多数研究都集中在太阳能地球工程可以抵消未来所有变暖的情况下。虽然这可以显着减少总体气候变化，但我们显示，在这些模拟中，它在某些方面太过分了，导致约9％的土地面积经历了更大的气候变化，即气候变化的影响加剧了。

“但是，如果反而仅抵消了一半的变暖，那么我们发现平流层气溶胶地球工程仍然可以总体上减少气候变化，但只会加剧土地面积的1.3％的变化。”

研究小组强调，太阳能地球工程学只能解决气候变化的症状，而不能解决根本原因，因为根本原因是大气中二氧化碳和其他温室气体的积累。因此，应将其视为减排的补充方法，以应对气候变化。

该研究是去年发表在《自然气候变化》 *上的论文的后续研究，该论文显示了通过简单地调低太阳来近似太阳地球工程的结果。先前的研究提出了一个问题：使用二氧化硫（一种最简单的已知的太阳能地球工程方法）进行更真实的模拟，结果是否能够与之保持一致？

“我们的结果表明，以适当的剂量使用并减少温室气体排放的同时，平流层气溶胶地球工程技术对于管理气候变化的影响可能是有用的。然而，关于平流层气溶胶地球工程的潜在影响仍然存在许多不确定性，需要做更多的研究才能知道这种想法是否真正可行。” Irvine博士补充说。

该团队使用了来自地球工程大集合研究的数据，该研究使用了复杂的气候化学模型来模拟对平流层气溶胶地球工程假设部署的气候响应。在该模型研究中，二氧化硫在热带地区的不同纬度释放，产生了一层气溶胶，经调整可以在极端全球变暖的情况下保持温度稳定。

研究人员专注于平均温度和极端温度的变化，水的可用性和极端降水的变化，即确定关键气候风险的气候变量。

先前的工作表明，平流层气溶胶地球工程可能导致季风大大减弱和干旱加剧。然而，作者发现，在那些平流层气溶胶地球工程使变暖减半的地区，这种变化增加了水的可利用性，而不是减少了可利用性。这表明，对平流层气溶胶地球工程可能导致干旱化和干旱的担忧可能被放错了地方。

合著者David Keith教授（哈佛大学工程与应用科学系和肯尼迪学校）说：“对气候模型的早期研究一致表明，与减排相结合，空间上统一的太阳辐射修正可以显着降低气候风险。但是，我们应该信任这些模型吗？不确定性很深，没有一个单一的结果值得信赖，但是本文是朝着从注入到区域影响的更现实建模迈出的一步。

该团队现在正在更深入地研究平流层气溶胶地球工程对水循环的预期影响，以试图了解对社会和生态系统的潜在利益和风险。

参考：

彼得·J·欧文（Peter J Irvine）和戴维·基思（David W Keith），“平流层气溶胶地球工程使变暖减缓，减轻了与政策相关的气候危害”，2020年3月20日，环境研究快报。DOI：
10.1088 / 1748-9326 / ab76de

Peter Irvine，Kerry Emanuel，Jie He，Larry W.Horowitz，Gabriel Vecchi和David Keith撰写的“通过理想的太阳能地球工程使变暖减缓了关键的气候危害”，自然气候变化，DOI：
10.1038 / s41558-019-0398-8