增亮的云层能为我们争取应对气候变化的时间吗？

Photo by Stefan Sauer/picture alliance via Getty Images

云可以昭示地球变暖吗？云的类型和高度可以反映出大气的温度和湿度变化。

照亮地球的云层，使其反射更多的阳光，这可能会使地球降温——也就是说，如果我们能找出如何做到这一点，或不会造成任何意外的伤害。为了验证这一理论，一个由30多名顶尖科学家组成的小组编写了一份研究路线图，该路线图近日发表在《科学进展》杂志上。

这篇论文（https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi8594）的重点是如何通过从船上向空气中喷洒盐水来人为地用海洋云层遮蔽地球表面，这一策略被称为海洋云层增亮（MCB，marine cloud brightening），这些实验将属于有争议的太阳能地球工程类别，其想法是通过寻找反射太阳辐射的方法来抵消气候变化的一些影响。

研究人员仍然不知道这些努力会有多大的成果，也不知道它们是否会以这种方式扰乱地球，从而无意中制造新的问题。但随着气候变化加剧灾难（https://www.theverge.com/2021/8/9/22613531/climate-change-united-nations-report-extreme-weather-ipcc），各国在减少地球变暖污染的目标上落后（https://www.theverge.com/2023/9/8/23864365/united-nations-climate-change-report-card-global-stocktake），一些科学家将太阳能地球工程视为一种可能的应急计划。

该论文的合著者、加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的气候科学家Lynn Russell在一份新闻稿（https://research.noaa.gov/2024/03/20/scientists-detail-research-to-assess-viability-and-risks-of-marine-cloud-brightening/）中表示：“我们需要考虑不理想的备份计划，为我们争取足够的时间。”

她补充道，地球工程——部署新技术以降低全球温度的方式控制环境——对阻止导致气候变化的温室气体排放毫无帮助。在政策制定者努力减少排放的同时，它有可能减缓日益恶化的气候灾害。但首先，了解可能的风险和收益是很重要的。

关于太阳能地球工程作为气候解决方案应该扮演什么角色（如果有的话）以及如何调节它，人们已经发生了争论。到目前为止，主要围绕着一种不同的策略，即平流层气溶胶注入（SAI，stratospheric aerosol injection），该策略涉及将粒子弹射到地球平流层，将阳光反射回太空。

2022年，一家初创公司不顾全球事实上暂停的大规模地球工程（https://www.theverge.com/2023/2/28/23618450/climate-change-credits-solar-geoengineering-offsets），继续进行自己的临时SAI实验，这在全球引起了轩然大波。即使是对太阳能地球工程持乐观态度的团体也对这些实验表示反对，称这破坏了更严肃的研究，即如何模拟火山在喷发过程中喷出二氧化硫时暂时冷却地球的方式。

自那以后，学术界和包括联合国和欧盟在内的国际机构一直在推动制定更强有力的太阳能地球工程指南。一些环保倡导者完全反对太阳能地球工程（https://www.ciel.org/news/ciel-response-to-geoengineering-srm-technology-rejection-unea-6/），称不确定性太大，气候解决方案需要专注于防止温室气体排放导致气候变化。

科学家们甚至比平流层气溶胶注入更不确定海洋云层增亮的影响。因此，毫不奇怪，MCB新论文的作者希望谨慎行事。来自世界各地的31名科学家于2022年召开会议，评估目前对海洋云层增亮的科学理解以及需要填补的知识空白。近日发表的论文总结了他们的发现，并提出了推进MCB研究的计划。

海洋云层的增亮模仿了火山喷发的效果。但与SAI不同的是，它需要将反射粒子送入低洼的云层，而不是更高的平流层。船舶烟囱污染中的硫也被证明具有类似的反射作用，尽管最近的研究表明，这在过去可能被高估了。

云是一个气候迷（https://www.theverge.com/c/2019/9/5/20699849/climate-change-cloud-storm-chasers-argentina-floods-heat-planet），这使得它们特别难以操作。有些类型的云会阻挡阳光，而另一些则会锁住热量。当然，海洋云层增亮的目标是拥有更多前者。不经意间导致云层变薄，降雨可能会导致更多的热量。云的形成方式或对人类干预的反应将取决于一系列复杂的、不断变化的因素——从天气到人类传播的颗粒物如何与空气中已经存在的其他气溶胶相互作用。

第一作者、美国国家海洋和大气管理局化学科学实验室研究员Graham Feingold在一份新闻稿中表示：“我们必须在一天中的正确时间和季节，在足够大的区域内，将合适大小的粒子送入接受云，以遮蔽大面积的海洋……这是一个重大挑战。”

新论文称，海洋云层增亮在现实世界中的可行性将取决于研究人员是否在实验室测试和建模研究中看到积极结果。他们还需要看看小型现场测试是否可以扩大规模，以产生全球影响。卫星观测对于监测此类实验的结果至关重要。除了本文所述的物理科学可行性之外，还将考虑社会和伦理方面的影响。

Feingold说：“人们对MCB的兴趣正在增长，但政策制定者目前没有所需的信息来决定是否以及何时部署MCB。问题是，我们是否可以使用目前的建模和观测工具设计一个MCB研究计划，以在全球范围内确定这种方法的可行性，如果不能，需要做些什么来定位我们自己。”