Планетарны сонцаахоўны крэм: мадыфікацыя сонечнай радыяцыі

Разбурэнне кліматычнай геаінжынерыі, частка 3

Частка 1: Бясконцыя невядомыя
Частка 2: Выдаленне вуглякіслага газу з акіяна
Частка 4: Разгляд этыкі, справядлівасці і справядлівасці

Мадыфікацыя сонечнай радыяцыі (SRM) - гэта форма кліматычнай геаінжынерыі, якая накіравана на павелічэнне колькасці сонечнага святла, якое адлюстроўваецца назад у космас, - каб звярнуць назад пацяпленне планеты. Павелічэнне гэтай адбівальнай здольнасці памяншае колькасць сонечнага святла, якое трапляе ў атмасферу і паверхню Зямлі, штучна астуджаючы планету. 

З дапамогай прыродных сістэм Зямля адлюстроўвае і паглынае сонечнае святло, каб падтрымліваць сваю тэмпературу і клімат, узаемадзейнічаючы з аблокамі, часціцамі ў паветры, вадой і іншымі паверхнямі, уключаючы акіян. у цяперашні час, няма прапанаваных натуральных або ўзмоцненых прыродных праектаў SRM, таму тэхналогіі SRM у асноўным адносяцца да механічнай і хімічнай катэгорыі. Гэтыя праекты ў асноўным імкнуцца змяніць натуральнае ўзаемадзеянне Зямлі з Сонцам. Але памяншэнне колькасці сонца, якое дасягае зямлі і акіяна, можа парушыць прыродныя працэсы, якія залежаць ад прамога сонечнага святла.

Прапанаваныя механічныя і хімічныя праекты SRM

У Зямлі ёсць убудаваная сістэма, якая кантралюе колькасць сонечнага выпраменьвання, якое паступае і выходзіць. Ён робіць гэта шляхам адлюстравання і пераразмеркавання святла і цяпла, што дапамагае рэгуляваць тэмпературу. Цікавасць да механічных і хімічных маніпуляцый з гэтымі сістэмамі вар'іруецца ад вызвалення часціц праз стратасферную ін'екцыю аэразоля да стварэння больш густых аблокаў паблізу акіяна праз асвятленне марскіх аблокаў.

Упырскванне аэразоля ў стратасферу (SAI) гэта мэтанакіраванае вызваленне сульфатных часціц у паветры для павышэння адбівальнай здольнасці зямлі, памяншэння колькасці сонечнага святла, якое дасягае зямлі, і цяпла, якое затрымліваецца ў атмасферы. Тэарэтычна падобна на выкарыстанне сонцаахоўнага крэму, сонечная геаінжынерыя накіравана на перанакіраванне сонечнага святла і цяпла за межы атмасферы, памяншаючы колькасць, якое дасягае паверхні.

Абяцанне:

Гэтая канцэпцыя заснавана на прыродных з'явах, якія адбываюцца ў тандэме з інтэнсіўнымі вывяржэннямі вулканаў. У 1991 годзе вывяржэнне гары Пінатуба на Філіпінах выкінула газ і попел у стратасферу, размяркоўваючы масавыя колькасці дыяксіду серы. Вятры перамяшчалі дыяксід серы па ўсім свеце на працягу двух гадоў, і часціцы паглыналі і адлюстроўвае дастаткова сонечнага святла, каб знізіць глабальную тэмпературу на 1 градус па Фарэнгейту (0.6 градуса па Цэльсію).

Пагроза:

SAI, створаны чалавекам, застаецца вельмі тэарэтычнай канцэпцыяй з невялікай колькасцю пераканаўчых даследаванняў. Гэтая нявызначанасць толькі пагаршаецца невядомымі адносна таго, як доўга павінны адбыцца праекты ін'екцый і што адбудзецца, калі (або калі) праекты SAI праваляюцца, спыняюцца або не маюць фінансавання. Праекты SAI маюць патэнцыйна бясконцую патрэбу пасля іх пачатку з часам можа стаць менш эфектыўным. Фізічныя наступствы ўпырску сульфату ў атмасферу ўключаюць патэнцыял кіслотных дажджоў. Як відаць пры вывяржэнні вулканаў, часціцы сульфату падарожнічаюць па свеце і можа адкладацца ў рэгіёнах, якія звычайна не закранаюцца такімі хімікатамі, змяняючы экасістэмы і змяняючы pH глебы. Прапанаванай альтэрнатывай сульфату аэразоля з'яўляецца карбанат кальцыя, малекула, якая, як чакаецца, будзе мець падобнае ўздзеянне, але не так шмат пабочных эфектаў, як сульфат. Аднак нядаўнія даследаванні мадэлявання паказваюць на карбанат кальцыя можа негатыўна паўплываць на азонавы пласт. Адлюстраванне сонечнага святла, якое паступае, выклікае дадатковыя праблемы з справядлівасцю. Адкладанне часціц, паходжанне якіх невядомае і магчыма глабальнае, можа стварыць фактычныя або ўяўныя дыспрапорцыі, якія могуць пагоршыць геапалітычную напружанасць. Праект SAI у Швецыі быў прыпынены ў 2021 годзе пасля таго, як Рада саамаў, прадстаўнічы орган карэнных народаў саамаў Швецыі, Нарвегіі, Фінляндыі і Расіі, падзялілася занепакоенасцю ўмяшаннем чалавека ў клімат. Пра гэта заявіў віцэ-прэзідэнт Савета Аса Ларсан Блінд каштоўнасці саамскага народа паважаць прыроду і яе працэсы непасрэдна сутыкнуліся з гэтым тыпам сонечнай геаінжынерыі.

Павярхоўнае асвятленне/мадыфікацыя альбеда накіравана на павелічэнне адбівальнай здольнасці зямлі і памяншэнне колькасці сонечнай радыяцыі, якая застаецца ў атмасферы. Замест таго, каб выкарыстоўваць хімію або малекулярныя метады, павярхоўнае асвятленне імкнецца павялічыць альбеда, або адбівальная здольнасць, зямной паверхні праз фізічныя змены гарадскіх раёнаў, дарог, сельскагаспадарчых угоддзяў, палярных рэгіёнаў і акіяна. Гэта можа ўключаць пакрыццё гэтых рэгіёнаў святлоадбівальнымі матэрыяламі або раслінамі для адлюстравання і перанакіравання сонечнага святла.

Абяцанне:

Чакаецца, што павярхоўнае асвятленне будзе забяспечваць непасрэднае астуджэнне на мясцовым узроўні - падобна таму, як лісце дрэва можа зацяняць зямлю пад ім. Гэты тып праектаў можа быць рэалізаваны ў меншых маштабах, напрыклад, ад краіны да краіны або ад горада да горада. Акрамя таго, асвятленне паверхні можа быць у стане дапамагчы змяніць узмоцненую спякоту, якую адчуваюць многія гарады і гарадскія цэнтры у выніку цеплавога эфекту гарадскога астраўка.

Пагроза:

На тэарэтычным і канцэптуальным узроўні павярхоўнае асвятленне, здаецца, можа быць рэалізавана хутка і эфектыўна. Тым не менш, даследаванні мадыфікацыі альбеда застаюцца слабымі, і многія паведамленні паказваюць на патэнцыял невядомых і бязладных эфектаў. Такія намаганні наўрад ці прапануюць глабальнае рашэнне, але нераўнамернае развіццё павярхоўнага асвятлення або іншых метадаў кіравання сонечнай радыяцыяй можа мець непажаданыя і непрадказальныя глабальныя наступствы для цыркуляцыі або кругазвароту вады. Асвятленне паверхні ў пэўных рэгіёнах можа змяніць рэгіянальныя тэмпературы і змяніць рух часціц і рэчыва да праблемных мэтаў. Акрамя таго, павярхоўнае асвятленне можа выклікаць несправядлівае развіццё ў лакальным або глабальным маштабе, павялічваючы патэнцыял для змены дынамікі магутнасці.

Асвятленне марскіх аблокаў (MCB) мэтанакіравана выкарыстоўвае марскія пырскі, каб пасеяць нізкія аблокі над акіянам, спрыяючы ўтварэнню больш яркі і тоўсты воблачны пласт. Гэтыя аблокі перашкаджаюць ўваходзячаму выпраменьванню дасягаць сушы або мора ўнізе ў дадатак да адлюстравання выпраменьвання назад у атмасферу.

Абяцанне:

MCB можа знізіць тэмпературу ў рэгіянальным маштабе і прадухіліць падзеі адбельвання каралаў. Даследаванні і першыя выпрабаванні дасягнулі некаторага поспеху ў Аўстраліі з нядаўнім праектам на Вялікім Бар'ерным рыфе. Іншыя прыкладанні могуць уключаць пасеў аблокаў над ледавікамі, каб спыніць раставанне марскога лёду. Прапанаваны ў цяперашні час метад выкарыстоўвае акіянічную марскую ваду, памяншаючы яе ўздзеянне на прыродныя рэсурсы, і можа быць выкананы ў любой кропцы свету.

Пагроза:

Разуменне чалавекам MCB застаецца вельмі нявызначаным. Выпрабаванні, якія былі завершаны, з'яўляюцца абмежаванымі і эксперыментальнымі, з даследчыкі, якія заклікаюць да глабальнага або мясцовага кіравання аб этыцы маніпулявання гэтымі экасістэмамі дзеля іх абароны. Некаторыя з гэтых нявызначанасцей ўключаюць пытанні аб непасрэдным уплыве пахаладання і памяншэння сонечнага святла на мясцовыя экасістэмы, а таксама невядомы ўплыў павелічэння колькасці часціц у паветры на здароўе чалавека і інфраструктуру. Кожны з іх будзе залежаць ад складу рашэння MCB, метаду разгортвання і колькасці чаканага MCB. Па меры таго, як засеяныя аблокі рухаюцца па цыкле вады, вада, соль і іншыя малекулы будуць вяртацца на зямлю. Адклады солі могуць уплываць на антураж, у тым ліку на жыллё чалавека, паскараючы пагаршэнне. Гэтыя адклады могуць таксама змяняць склад глебы, уплываючы на ​​пажыўныя рэчывы і здольнасць раслін расці. Гэтыя шырокія праблемы драпаюць паверхню невядомых, якія суправаджаюцца MCB.

У той час як SAI, мадыфікацыя альбеда і MCB працуюць, каб адлюстраваць уваходнае сонечнае выпраменьванне, разрэджванне перыстых аблокаў (CCT) разглядае павелічэнне выхаднога выпраменьвання. Пёрыстыя аблокі паглынаюць і адлюстроўваюць цяпло, у выглядзе радыяцыі, назад на зямлю. Разрэджванне перыстых воблакаў было прапанавана навукоўцамі, каб паменшыць цяпло, якое адлюстроўваецца гэтымі воблакамі, і дазволіць большаму колькасці цяпла выходзіць з атмасферы, тэарэтычна зніжаючы тэмпературу. Навукоўцы чакаюць, што гэтыя аблокі разрэдзяцца на апырскванне аблокаў часціцамі паменшыць іх тэрмін службы і таўшчыню.

Абяцанне:

CCT абяцае знізіць глабальную тэмпературу за кошт павелічэння колькасці радыяцыі, якая выходзіць з атмасферы. Сучасныя даследаванні паказваюць, што гэта мадыфікацыя можа паскорыць кругазварот вады, павелічэнне колькасці ападкаў і перавага раёнаў, схільных да засухі. Новыя даследаванні таксама паказваюць, што зніжэнне тэмпературы можа дапамагчы павольнае раставанне марскога лёду і дапамогу ў захаванні палярных ледзяных шапак. 

Пагроза: 

Справаздача Міжурадавай групы экспертаў па змяненні клімату (IPCC) аб змяненні клімату і фізічных навуках у 2021 годзе што CCT недастаткова зразумелы. Такое змяненне надвор'я можа змяніць рэжым выпадзення ападкаў і выклікаць невядомы ўплыў на экасістэмы і сельскую гаспадарку. Прапанаваныя ў цяперашні час метады CCT ўключаюць распыленне аблокаў цвёрдымі часціцамі. У той час як чакаецца, што пэўная колькасць часціц будзе спрыяць разрэджванню аблокаў, празмернае ўвядзенне часціц замест гэтага могуць пасеяць аблокі. Гэтыя пасяўныя аблокі могуць у канчатковым выніку стаць больш густымі і затрымліваць цяпло, а не станавіцца танчэйшымі і вылучаць цяпло. 

Касмічныя люстэркі гэта яшчэ адзін метад, прапанаваны даследчыкамі для перанакіравання і блакіроўкі ўваходнага сонечнага святла. Гэты метад мяркуе размяшчэнне прадметаў з высокай ступенню святлоадбівання у космасе, каб блакаваць або адлюстроўваць сонечнае выпраменьванне, якое паступае.

Абяцанне:

Мяркуецца касмічнае люстэрка паменшыць колькасць радыяцыі уваходзячы ў атмасферу, спыняючы яе, перш чым яна дасягне планеты. Гэта прывядзе да меншага паступлення цяпла ў атмасферу і астуджэння планеты.

Пагроза:

Касмічныя метады вельмі тэарэтычныя і суправаджаюцца a недахоп літаратуры і эмпірычныя даныя. Невядомыя наконт уплыву гэтага тыпу праектаў - толькі адна частка праблем, якія выклікаюць занепакоенасць многіх даследчыкаў. Дадатковыя праблемы ўключаюць дарагі характар ​​касмічных праектаў, прамое ўздзеянне перанакіравання радыяцыі перад дасягненнем зямной паверхні, ускоснае ўздзеянне памяншэння або выдалення зорнага святла для марскіх жывёл, якія спадзявацца на нябесную навігацыю, патэнцыял рызыка спынення, і адсутнасць міжнароднага кіравання космасам.

Рух да больш халоднай будучыні?

Перанакіроўваючы сонечнае выпраменьванне для зніжэння планетарных тэмператур, кіраванне сонечнай радыяцыяй спрабуе адказаць на сімптом змены клімату, а не вырашаць праблему непасрэдна. Гэтая вобласць даследаванняў багатая магчымымі непрадбачанымі наступствамі. Тут ацэнка рызыкі і рызыкі мае вырашальнае значэнне, каб вызначыць, ці вартая рызыка праекта рызыкі для планеты або рызыкі змены клімату перад рэалізацыяй любога праекта ў буйным маштабе. Магчымасць уплыву праектаў SRM на ўсю планету паказвае на неабходнасць любога аналізу рызыкі ўлічваць рызыку для прыроднага асяроддзя, абвастрэнне геапалітычнай напружанасці і ўплыў на павелічэнне глабальнай няроўнасці. У любых планах па змене клімату рэгіёна або планеты ў цэлым праекты павінны засяроджвацца на меркаваннях справядлівасці і ўдзелу зацікаўленых бакоў.