美國聯(lián)邦政府正在協(xié)調一項為期五年的研究計劃，研究如何改變到達地球的陽(yáng)光輻射量，以緩解全球變暖的影響，這一過(guò)程可被稱(chēng)為“太陽(yáng)地球工程”或“陽(yáng)光反射”。
白宮科技政策辦公室表示，該研究計劃將評估氣候干預措施，包括向平流層噴灑氣溶膠以將陽(yáng)光反射回太空，分析這些氣候干預措施可能對地球產(chǎn)生的影響。美國國會(huì )要求在2022年支出計劃中制定研究計劃，拜登總統于3月簽署了該計劃。
陽(yáng)光反射的概念最早出現在1965年美國專(zhuān)家給當時(shí)的林登·約翰遜總統的一份題為《恢復環(huán)境質(zhì)量》的報告中。該報告提出了在海洋上散布顆粒物的想法，每平方英里的成本為100美元。報告稱(chēng)，“考慮到氣候對經(jīng)濟和人類(lèi)的非凡重要性”，地球反射率每年變化1%將花費5億美元，這“看起來(lái)并不過(guò)分”。加州大學(xué)洛杉磯分校法學(xué)院環(huán)境法教授愛(ài)德華·帕森（Edward a.Parson）表示，目前的估計是，運行一個(gè)將地球冷卻1攝氏度的項目每年將花費100億美元。但與其他減緩氣候變化的舉措相比，這個(gè)數字被還是非常便宜的。
2021年3月，美國國家科學(xué)院、工程院和醫學(xué)院發(fā)布了一份里程碑式的報告，其中討論了三種太陽(yáng)地球工程：平流層氣溶膠注入、海洋云增亮和卷云變薄。平流層氣溶膠注入將飛機駛入平流層，或10英里至30英里的高空，并噴射懸浮在空氣中的細霧，將部分太陽(yáng)輻射反射回太空。注入平流層的物質(zhì)的大氣壽命在六個(gè)月到兩年之間。平流層氣溶膠注入“將立即使地球遠離極端高溫”， “幾乎立即”減緩極端降水事件。
氣溶膠的一種選擇是二氧化硫，其冷卻效果在火山噴發(fā)中眾所周知。例如，根據美國地質(zhì)調查局（U.S.Geological Survey）的數據，1991年菲律賓皮納圖博山（Mount Pinatubo）的噴發(fā)向平流層排放了數千噸二氧化硫，導致全球氣溫暫時(shí)下降約1華氏度。具有諷刺意味的是，隨著(zhù)世界減少燃煤以遏制導致全球變暖的二氧化碳排放，也消除了阻礙變暖的二氧化硫排放。
二氧化硫不是最好的氣溶膠，也絕不是唯一的技術(shù)。例如，云增亮也是一種非常有前途的技術(shù)。海洋云增亮包括通過(guò)向空氣中噴灑海鹽晶體等技術(shù)來(lái)提高相對靠近海洋表面的云的反射率。海洋云層增亮通常比平流層氣溶膠注入受到的關(guān)注要少，因為它影響六到幾十英里，只能持續幾個(gè)小時(shí)到幾天。
卷云變薄是美國國家科學(xué)院2021年報告中提到的第三類(lèi)技術(shù)，將高度在3.7到8.1英里之間的中層云變薄，以使熱量從地球表面逸出。嚴格地說(shuō)，在技術(shù)上卷云變薄不屬于“太陽(yáng)地球工程”，因為它不涉及反射陽(yáng)光，而是涉及增加熱輻射的釋放。
上述技術(shù)存在著(zhù)重大和眾所周知的風(fēng)險，特別是二氧化硫氣溶膠注射。首先，向大氣中噴灑硫會(huì )“以一種可能會(huì )延遲臭氧層恢復的方式擾亂臭氧化學(xué)物質(zhì)”。1987年通過(guò)的《蒙特利爾議定書(shū)》規定并逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì)的使用，如常用于制冷和空調的氟氯烴（HCFCs），但這一修復過(guò)程仍在繼續。此外，注入大氣的硫酸鹽最終會(huì )形成酸雨，影響土壤、水庫和當地生態(tài)系統。大氣中的硫會(huì )形成非常細的微粒，導致呼吸道疾病。那么，而且問(wèn)題是，這些已知的影響是否比它們所抵消的變暖更有害?；剂先紵a(chǎn)生的硫已經(jīng)對環(huán)境造成破壞，每年因呼吸道疾病導致1000萬(wàn)至2000萬(wàn)人死亡。
氣候技術(shù)投資基金Lowercarbon Capital的創(chuàng )始人克里斯·薩卡（Chris Sacca）表示，白宮帶頭開(kāi)展這項研究是應該的。薩卡說(shuō)：“陽(yáng)光反射有可能保護數十億人的生計，白宮正在推進(jìn)這項研究，以便未來(lái)的任何決策都能植根于科學(xué)，而不是地緣政治政策。”薩卡已經(jīng)捐款支持該領(lǐng)域的研究，而且他表示“除了慈善事業(yè)之外，沒(méi)有任何經(jīng)濟利益”，他不認為該領(lǐng)域應該有私人商業(yè)模式。
當然，地球工程技術(shù)不能根本解決氣候變化，減少碳排放仍然是當務(wù)之急?？▋然鶜夂蛑卫沓h（Carnegie Climate Governance Initiative）執行主任杰諾斯·帕斯托爾（Janos Pasztor）表示：“首要任務(wù)是減排。太陽(yáng)輻射改造永遠不會(huì )解決氣候危機。”
