給地球裝個遮陽網(wǎng)

文/心 月

據(jù)《福布斯》日前報道，全球氣候變化是當今人類面臨的最緊迫的長期問題之一。

對于全球氣候變化及其原因，科學(xué)家已給出清楚的解釋：人為引起的能吸收大量熱量的溫室氣體排放是地球溫度升高的原因。

然而隨著時間推移，這些溫室氣體的濃度只會繼續(xù)上升，而不會下降。雖然許多組織和有識之士呼吁要減少溫室氣體排放，并淘汰化石燃料，但幾乎沒有什么成效。那么，我們是不是可以采用不同思路，比如阻擋來自太陽的部分光線呢？

于是，有人提出了“給地球裝個遮陽網(wǎng)”。托尼·德拉多爾切(Tony DeLa Dolce)表示：“為什么我們不考慮在太空設(shè)立一道遮陽網(wǎng)，來減少地球接收到的光線(能量)的量？經(jīng)歷過日全食的人都知道，太陽光暗下來后，溫度也會隨之降低。因此，在地球和太陽之間設(shè)立一道遮陽網(wǎng)也許是個好主意?！?/p>

不得不說，在解決全球氣候變化方面，這可能是目前最大膽的解決方案之一。

美國航空航天局制作的大氣層能量平衡圖

眾所周知，大氣層中溫室氣體濃度的增加導(dǎo)致了全球變暖，從而推動地球氣候和天氣模式在多個方面都發(fā)生了變化。通常情況下，這些變化中的大多數(shù)被認為是對人類不利的。因此，應(yīng)對氣候變化是一場全球化運動。

如果最受認可的使地球大氣氣體濃度恢復(fù)到工業(yè)革命之前水平的解決方案不被采納，人類的唯一選擇就是適應(yīng)這些變化，或者對地球進行改造。

SPICE項目將研究一項所謂地球改造方案的可行性

對地球進行改造也有著一定的風險。大多數(shù)這類解決方案都涉及改變地球表面或大氣層，可能會帶來不可預(yù)測的未知后果。

因此，在對地球進行改造的方案中，風險最小的可能是托尼提出的方案：在遠離地球的太空，設(shè)立一道遮陽網(wǎng)，遮擋部分太陽光。

由于太陽輻射照度減少，即使大氣中溫室氣體濃度繼續(xù)上升，溫度也可以得到控制。根據(jù)計算，如果要抵消自工業(yè)革命以來全部全球變暖的影響，我們必須遮擋住2%的太陽光。

日食現(xiàn)象

但是，至少在理論上，這一方案實施難度要小于人們的想象。在太陽和地球之間，存在一個引力保持穩(wěn)定的點——L1拉格朗日點，距離地球約150萬公里。地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，位于L1點的物體將永遠在地球和太陽之間。

地球和太陽之間的拉格朗日點

在這樣遠的距離上，即使是地球大小的物體也不會在地球上投下陰影，因為它的陰影錐在到達地球前就消失了。但是，一個遮陽傘，或一系列較小的遮陽傘，將有效阻擋足夠多光線，以減少到達地球的陽光量。

為了達到抵消全球變暖效果的目的，即為了將地球接收到的太陽輻射減少2%，我們需要在L1拉格朗日點覆蓋450萬平方千米的區(qū)域——這相當于月球表面積的一半。

根據(jù)亞利桑那大學(xué)天文學(xué)家羅格爾·安吉爾(Rogel Angel)設(shè)計的方案，人類需要向L1拉格朗日點發(fā)射大量小型飛船，部署大約16萬億個小型結(jié)構(gòu)(每個結(jié)構(gòu)直徑約為30厘米)而非一個重型結(jié)構(gòu)，可以阻擋我們所要求的太陽光。

它不會在地球上造成陰影，但會均勻地減少照射到地球表面的太陽光，與太陽表面存在的大量微型太陽黑子相似。

太空透鏡原理圖

詹姆士·厄爾利(James Early)早在1989年提出的另外一項方案，是在太空中部署一個超大的透鏡，將照射到地球的大量陽光漫射到太空中，透鏡厚度只需數(shù)毫米=即可。

在L1拉格朗日點，透鏡(或透鏡系列)必須覆蓋100萬平方公里區(qū)域，才能把到達地球的太陽能量減少約2%。

大體上，這聽起來像是一個簡單的方案，對于解決全球變暖問題來說是一個低風險、高回報的解決方案。但這一方案存在發(fā)射成本高昂以及軌道長期不穩(wěn)定兩大問題。

大氣層中二氧化碳濃度上升驚人

從上圖不難看出，自1700年以來，大氣層中二氧化碳濃度上升速度驚人。在此期間，地球繼續(xù)變暖，二氧化碳水平繼續(xù)上升，而且沒有有效的策略來扭轉(zhuǎn)這一進程。

給地球打個“遮陽傘”，也許會成為人類最好的選擇。雖然成本高昂，但從長遠角度來看，它可能是我們能夠真正實施的最廉價的方案之一。