Eli Haul Planedol: Addasu Ymbelydredd Solar

Chwalu Geobeirianneg Hinsawdd Rhan 3

Rhan 1: Anhysbys Annherfynol
Rhan 2: Tynnu Carbon Deuocsid Cefnfor
Rhan 4: Ystyried Moeseg, Tegwch a Chyfiawnder

Mae Addasu Ymbelydredd Solar (SRM) yn fath o geobeirianneg hinsawdd sy'n anelu at gynyddu faint o olau'r haul a adlewyrchir yn ôl i'r gofod - i wrthdroi cynhesu'r blaned. Mae cynyddu'r adlewyrchedd hwn yn lleihau faint o olau haul sy'n cyrraedd yr atmosffer ac arwyneb y Ddaear, gan oeri'r blaned yn artiffisial. 

Trwy systemau naturiol, mae'r Ddaear yn adlewyrchu ac yn amsugno golau'r haul i gynnal ei thymheredd a'i hinsawdd, gan ryngweithio â chymylau, gronynnau yn yr awyr, dŵr, ac arwynebau eraill - gan gynnwys y cefnfor. Ar hyn o bryd, nid oes unrhyw brosiectau SRM naturiol neu well naturiol arfaethedig, felly mae technolegau SRM yn perthyn yn bennaf i'r categori mecanyddol a chemegol. Mae'r prosiectau hyn yn bennaf yn ceisio newid rhyngweithiad naturiol y Ddaear â'r haul. Ond, mae gan leihau faint o haul sy'n cyrraedd y tir a'r cefnfor y potensial i gynhyrfu prosesau naturiol sy'n dibynnu ar olau haul uniongyrchol.

Prosiectau SRM mecanyddol a chemegol arfaethedig

Mae gan y Ddaear system adeiledig sy'n rheoli faint o ymbelydredd o'r haul sy'n dod i mewn ac yn mynd allan. Mae'n gwneud hyn trwy adlewyrchu ac ailddosbarthu'r golau a'r gwres, sy'n helpu i reoleiddio'r tymheredd. Mae diddordeb mewn trin y systemau hyn yn fecanyddol a chemegol yn amrywio o ryddhau gronynnau trwy chwistrelliad aerosol stratosfferig i ddatblygu cymylau mwy trwchus yn agos at y cefnfor trwy ddisgleirio cymylau morol.

Chwistrelliad Aerosol Stratosfferig (SAI) yw rhyddhau wedi'i dargedu o ronynnau sylffad yn yr awyr i gynyddu adlewyrchedd y ddaear, gan leihau faint o olau haul sy'n cyrraedd y ddaear a'r gwres sydd wedi'i ddal yn yr atmosffer. Yn ddamcaniaethol yn debyg i ddefnyddio eli haul, nod geobeirianneg solar yw ailgyfeirio rhywfaint o olau'r haul a gwres y tu allan i'r atmosffer, gan leihau faint sy'n cyrraedd yr wyneb.

Yr Addewid:

Mae'r cysyniad hwn yn seiliedig ar y ffenomenau naturiol sy'n digwydd ochr yn ochr â ffrwydradau folcanig dwys. Ym 1991, fe wnaeth ffrwydrad Mynydd Pinatubo yn Ynysoedd y Philipinau chwistrellu nwy a lludw i'r stratosffer, gan ddosbarthu symiau màs o sylffwr deuocsid. Symudodd gwyntoedd y sylffwr deuocsid o gwmpas y byd am ddwy flynedd, ac roedd y gronynnau'n amsugno a yn adlewyrchu digon o olau haul i ostwng tymheredd byd-eang 1 gradd Fahrenheit (0.6 gradd Celsius).

Y Bygythiad:

Mae SAI a grëwyd gan bobl yn parhau i fod yn gysyniad hynod ddamcaniaethol gydag ychydig o astudiaethau terfynol. Mae'r ansicrwydd hwn yn cael ei waethygu gan bethau nad ydynt yn hysbys am ba mor hir y byddai angen i brosiectau chwistrellu ddigwydd a beth sy'n digwydd os (neu pryd) bydd prosiectau SAI yn methu, yn cael eu terfynu, neu'n brin o gyllid. Mae gan brosiectau SAI angen amhenodol o bosibl ar ôl iddynt ddechrau, a gall ddod yn llai effeithiol dros amser. Mae ôl-effeithiau ffisegol i chwistrelliadau sylffad atmosfferig yn cynnwys y potensial ar gyfer glaw asid. Fel y gwelir gyda ffrwydradau folcanig, mae'r gronynnau sylffad yn teithio o gwmpas y byd ac gall dyddodi mewn ardaloedd nad yw cemegau o'r fath yn effeithio arnynt fel arfer, newid ecosystemau a newid pH pridd. Dewis arall a gynigir yn lle sylffad aerosol yw calsiwm carbonad, moleciwl y disgwylir iddo gael effaith debyg ond nid cymaint o sgîl-effeithiau â sylffad. Fodd bynnag, mae astudiaethau modelu diweddar yn nodi calsiwm carbonad gallai gael effaith negyddol ar yr haen osôn. Mae adlewyrchiad o olau'r haul yn dod i mewn yn peri pryderon pellach ynghylch tegwch. Gall dyddodi gronynnau, y mae eu tarddiad yn anhysbys ac yn bosibl yn fyd-eang, greu gwahaniaethau gwirioneddol neu ganfyddedig a allai waethygu tensiynau geopolitical. Gohiriwyd prosiect SAI yn Sweden yn 2021 ar ôl i Gyngor Saami, corff cynrychioliadol o bobl frodorol Saami yn Sweden, Norwy, y Ffindir, a Rwsia, rannu pryderon am ymyrraeth ddynol yn yr hinsawdd. Dywedodd is-lywydd y Cyngor, Åsa Larsson Blind, hynny roedd gwerthoedd y bobl Saami i barchu natur a'i phrosesau'n gwrthdaro'n uniongyrchol gyda'r math hwn o geobeirianneg solar.

Nod Disgleiriad Seiliedig ar Arwyneb/Addasiad Albedo yw cynyddu adlewyrchedd y ddaear a lleihau faint o belydriad solar sy'n aros yn yr atmosffer. Yn hytrach na defnyddio cemeg neu ddulliau moleciwlaidd, mae goleuo ar yr wyneb yn ceisio cynyddu'r albedo, neu adlewyrchedd, arwyneb y ddaear trwy newidiadau ffisegol i ardaloedd trefol, ffyrdd, tir amaethyddol, rhanbarthau pegynol, a'r cefnfor. Gall hyn gynnwys gorchuddio'r ardaloedd hyn â deunyddiau neu blanhigion adlewyrchol i adlewyrchu ac ailgyfeirio golau'r haul.

Yr Addewid:

Disgwylir i oleuo ar sail arwyneb gynnig priodweddau oeri uniongyrchol yn lleol - yn debyg i'r modd y gall dail coeden gysgodi'r ddaear oddi tani. Gellir gweithredu'r math hwn o brosiect ar raddfa lai, hy gwlad i wlad neu ddinas i ddinas. Yn ogystal, mae'n bosibl y bydd disgleirdeb ar yr wyneb yn gallu helpu gwrthdroi'r gwres cynyddol y mae llawer o ddinasoedd a chanolfannau trefol yn ei brofi o ganlyniad i effaith gwres yr ynys drefol.

Y Bygythiad:

Ar lefel ddamcaniaethol a chysyniadol, mae'n ymddangos y byddai modd gweithredu'n gyflym ac yn effeithlon i ddisgleirio ar yr wyneb. Fodd bynnag, mae'r ymchwil ar addasu albedo yn dal yn denau ac mae llawer o adroddiadau'n nodi'r potensial ar gyfer effeithiau anhysbys a blêr. Nid yw ymdrechion o'r fath yn debygol o gynnig ateb byd-eang, ond gallai datblygiad anwastad o ddisgleirio ar yr wyneb neu ddulliau rheoli ymbelydredd solar eraill ei gael effeithiau byd-eang digroeso ac annisgwyl ar gylchrediad neu'r gylchred ddŵr. Gall goleuo'r wyneb mewn rhai rhanbarthau newid tymereddau rhanbarthol a newid symudiad gronynnau a mater i ddibenion problemus. Yn ogystal, gall goleuo ar yr wyneb achosi datblygiad anghyfartal ar raddfa leol neu fyd-eang, gan gynyddu'r potensial ar gyfer newid dynameg pŵer.

Mae Marine Cloud Brightening (MCB) yn defnyddio chwistrell môr yn bwrpasol i hadu cymylau lefel isel dros y cefnfor, gan annog ffurfio haen cwmwl mwy disglair a mwy trwchus. Mae'r cymylau hyn yn atal ymbelydredd sy'n dod i mewn rhag cyrraedd y tir neu'r môr islaw yn ogystal ag adlewyrchu'r ymbelydredd yn ôl i'r atmosffer.

Yr Addewid:

Mae gan MCB y potensial i ostwng tymereddau ar raddfa ranbarthol ac atal digwyddiadau cannu cwrel. Mae ymchwil a phrofion cynnar wedi gweld peth llwyddiant yn Awstralia, gyda phrosiect diweddar yn y Great Barrier Reef. Gallai cymwysiadau eraill gynnwys hadu cymylau dros rewlifoedd i atal toddi rhew môr. Mae'r dull arfaethedig presennol yn defnyddio dŵr môr y môr, gan leihau ei effaith ar adnoddau naturiol a gellid ei berfformio unrhyw le yn y byd.

Y Bygythiad:

Mae dealltwriaeth ddynol o MCB yn parhau i fod yn ansicr iawn. Mae'r profion sydd wedi'u cwblhau yn gyfyngedig ac yn arbrofol, gyda ymchwilwyr yn galw am lywodraethu byd-eang neu leol ar foeseg trin yr ecosystemau hyn er mwyn eu hamddiffyn. Mae rhai o’r ansicrwyddau hyn yn cynnwys cwestiynau am effaith uniongyrchol oeri a llai o olau’r haul ar ecosystemau lleol, yn ogystal ag effaith anhysbys cynnydd mewn gronynnau yn yr awyr ar iechyd a seilwaith dynol. Byddai pob un o'r rhain yn dibynnu ar gyfansoddiad yr ateb MCB, y dull lleoli, a faint o MCB a ragwelir. Wrth i'r cymylau wedi'u hadu symud trwy'r gylchred ddŵr, bydd y dŵr, halen a moleciwlau eraill yn dychwelyd i'r ddaear. Gall dyddodion halen effeithio ar yr amgylchedd adeiledig, gan gynnwys tai dynol, trwy gyflymu dirywiad. Gall y dyddodion hyn hefyd newid cynnwys y pridd, gan effeithio ar faetholion a gallu planhigion i dyfu. Mae'r pryderon eang hyn yn crafu wyneb y pethau anhysbys ynghyd â MCB.

Tra bod SAI, addasu albedo, a MCB yn gweithio i adlewyrchu ymbelydredd solar sy'n dod i mewn, mae Cirrus Cloud Teneuo (CCT) yn edrych ar gynyddu ymbelydredd sy'n mynd allan. Mae cymylau cirrus yn amsugno ac yn adlewyrchu gwres, ar ffurf ymbelydredd, yn ôl i'r ddaear. Mae gwyddonwyr wedi cynnig Teneuo Cwmwl Cirrus i leihau'r gwres a adlewyrchir gan y cymylau hyn a chaniatáu i fwy o wres adael yr atmosffer, gan leihau'r tymheredd yn ddamcaniaethol. Mae gwyddonwyr yn rhagweld teneuo'r cymylau hyn erbyn chwistrellu'r cymylau â gronynnau i leihau eu hoes a'u trwch.

Yr Addewid:

Mae CCT yn addo gostwng tymereddau byd-eang trwy gynyddu faint o ymbelydredd i ddianc o'r atmosffer. Mae ymchwil cyfredol yn dangos bod hyn gall addasiad gyflymu'r gylchred ddŵr, mwy o wlybaniaeth a mannau llesol sy'n dueddol o ddioddef sychder. Mae ymchwil newydd yn dangos ymhellach y gallai'r gostyngiad hwn yn y tymheredd helpu iâ môr araf yn toddi a chymorth i gynnal y capiau iâ pegynol. 

Y Bygythiad: 

Nododd adroddiad y Panel Rhynglywodraethol ar Newid yn yr Hinsawdd (IPCC) 2021 ar newid yn yr hinsawdd a’r gwyddorau ffisegol nad yw CCT yn cael ei ddeall yn dda. Gall addasiadau tywydd o'r math hwn newid patrymau dyodiad ac achosi effeithiau anhysbys ar ecosystemau ac amaethyddiaeth. Mae'r dulliau a gynigir ar hyn o bryd ar gyfer CCT yn cynnwys chwistrellu'r cymylau â deunydd gronynnol. Tra disgwylir i swm penodol o ronynnau gyfrannu at deneuo'r cymylau, dros chwistrelliad o ronynnau may had the clouds yn lle hynny. Mae'n bosibl y bydd y cymylau hadu hyn yn dewach ac yn dal gwres, yn hytrach na mynd yn deneuach a rhyddhau gwres. 

Drychau gofod yn ddull arall y mae ymchwilwyr wedi'i gynnig i ailgyfeirio a rhwystro golau'r haul sy'n dod i mewn. Mae'r dull hwn yn awgrymu gosod gwrthrychau adlewyrchol iawn yn y gofod i rwystro neu adlewyrchu ymbelydredd solar sy'n dod i mewn.

Yr Addewid:

Rhagwelir y bydd drychau gofod lleihau faint o ymbelydredd mynd i mewn i'r atmosffer trwy ei atal cyn iddo gyrraedd y blaned. Byddai hyn yn arwain at lai o wres yn mynd i mewn i'r atmosffer ac yn oeri'r blaned.

Y Bygythiad:

Mae dulliau seiliedig ar ofod yn ddamcaniaethol iawn ac yn cyd-fynd â nhw a diffyg llenyddiaeth a data empirig. Dim ond un rhan o'r pryderon sydd gan lawer o ymchwilwyr yw'r anhysbys am effaith y math hwn o brosiect. Mae pryderon ychwanegol yn cynnwys natur gostus prosiectau gofod, effaith uniongyrchol ailgyfeirio ymbelydredd cyn cyrraedd wyneb y ddaear, effaith anuniongyrchol lleihau neu ddileu golau seren ar gyfer anifeiliaid morol sy'n dibynnu ar fordwyo nefol, y potensial risg terfynu, a diffyg llywodraethu gofod rhyngwladol.

Symud tuag at ddyfodol oerach?

Trwy ailgyfeirio ymbelydredd solar i ostwng tymereddau planedol, Mae rheoli ymbelydredd solar yn ceisio ateb symptom newid hinsawdd yn hytrach na mynd i'r afael â'r broblem yn uniongyrchol. Mae'r maes astudio hwn yn rhemp gyda chanlyniadau anfwriadol posibl. Yma, mae asesiad risg-risg yn hanfodol i benderfynu a yw risg prosiect yn werth y risg i'r blaned neu'r risg o newid yn yr hinsawdd cyn gweithredu unrhyw brosiect ar raddfa fawr. Mae’r potensial i brosiectau SRM effeithio ar y blaned gyfan yn dangos yr angen i unrhyw ddadansoddiad risg gynnwys ystyriaeth i’r risg i’r amgylchedd naturiol, gwaethygu tensiynau geopolitical, a’r effaith ar anghydraddoldebau byd-eang cynyddol. Gydag unrhyw gynllun i newid hinsawdd rhanbarth, neu'r blaned gyfan, rhaid i brosiectau ganolbwyntio ar ystyriaethau tegwch a chyfranogiad rhanddeiliaid.