适当的地球工程剂量可以减少气候变化风险

2020年3月24日 0 作者 atuo

平流层气溶胶地球工程学的想法是,在高层大气中添加一层气溶胶颗粒可以减少由二氧化碳等温室气体引起的气候变化。

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,而不会使任何地区的状况恶化。

今天发表在《环境研究快报》上的这项发现使用平流层气溶胶地球工程学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。还测试了在不同温度情况下这些影响的差异。

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影响的加剧。

首席作者彼得·欧文(Peter Irvine)教授(UCL地球科学)说:“大多数研究集中在太阳能地球工程抵消了未来所有变暖的情况下。虽然这大大减少了总体气候变化,但我们表明,在这些模拟中,在某些情况下它太过分导致约9%的土地面积经历更大的气候变化的方面,即看到气候变化的影响加剧。

“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,而不能解决其根本原因,这是大气中CO 2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。

这项研究是对去年发表在《自然气候变化》上的一篇论文的后续研究,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:使用二氧化硫的注入,这是最简单的已知的太阳能地球工程方法,结果是否能够与更现实的模拟相吻合。

“我们的结果表明,平流层气溶胶地球工程在以适当剂量使用并减少温室气体排放的同时,对于管理气候变化的影响可能是有用的。但是,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,更多需要进行研究以了解该想法是否真正可行,” 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,经调整可在极端全球变暖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。

合著者戴维·基思教授(哈佛大学工程与应用科学学院和肯尼迪学校)说:“早期的气候模型研究一致表明,空间均匀的太阳辐射修正与减排相结合可以显着降低气候风险。但是,我们应该相信这些模型的不确定性很深,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的建模迈出的一步。”

该小组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。