Մոլորակային արևապաշտպան քսուք՝ արևային ճառագայթման ձևափոխում

Breaking Down Climate Geoengineering Մաս 3

Մաս 1. Անվերջ անհայտներ
Մաս 2. Օվկիանոսի ածխածնի երկօքսիդի հեռացում
Մաս 4. Հաշվի առնելով էթիկան, արդարությունը և արդարությունը

Արևային ճառագայթման ձևափոխումը (SRM) կլիմայի գեոինժեներիայի ձև է, որի նպատակն է մեծացնել արևի լույսի քանակությունը, որն արտացոլվում է դեպի տիեզերք՝ շրջելու մոլորակի տաքացումը: Այս ռեֆլեկտիվության մեծացումը նվազեցնում է արևի լույսի քանակը, որն այն հասցնում է մթնոլորտ և Երկրի մակերես՝ արհեստականորեն սառեցնելով մոլորակը: 

Բնական համակարգերի միջոցով Երկիրն արտացոլում և կլանում է արևի լույսը, որպեսզի պահպանի իր ջերմաստիճանը և կլիման՝ փոխազդելով ամպերի, օդային մասնիկների, ջրի և այլ մակերեսների հետ՝ ներառյալ օվկիանոսը: Ներկայումս, Չկան առաջարկվող բնական կամ ուժեղացված բնական SRM նախագծեր, ուստի SRM տեխնոլոգիաները հիմնականում պատկանում են մեխանիկական և քիմիական կատեգորիային: Այս նախագծերը հիմնականում ձգտում են փոխել Երկրի բնական փոխազդեցությունը Արեգակի հետ: Սակայն ցամաք և օվկիանոս հասնող արևի քանակի նվազումը կարող է խանգարել բնական գործընթացներին, որոնք կախված են արևի ուղիղ ճառագայթներից:

Առաջարկվող մեխանիկական և քիմիական SRM նախագծեր

Երկիրն ունի ներկառուցված համակարգ, որը վերահսկում է արևից եկող և դուրս եկող ճառագայթման քանակը: Դա անում է լույսն ու ջերմությունը արտացոլելով և վերաբաշխելով, ինչը օգնում է կարգավորել ջերմաստիճանը: Այս համակարգերի մեխանիկական և քիմիական մանիպուլյացիայի նկատմամբ հետաքրքրությունը տատանվում է ստրատոսֆերային աերոզոլային ներարկման միջոցով մասնիկների արձակումից մինչև օվկիանոսին մոտ ավելի հաստ ամպերի ձևավորում՝ ծովային ամպերի պայծառացման միջոցով:

Ստրատոսֆերային աերոզոլային ներարկում (SAI) օդում սուլֆատի մասնիկների նպատակային արտանետումն է՝ երկրագնդի արտացոլումը բարձրացնելու համար՝ նվազեցնելով գետնին հասնող արևի լույսի քանակը և մթնոլորտում թակարդված ջերմությունը: Տեսականորեն նման է արևապաշտպան միջոցների օգտագործմանը, արևային գեոինժեներությունը նպատակ ունի վերահղել արևի լույսը և ջերմությունը մթնոլորտից դուրս՝ նվազեցնելով մակերեսին հասնող քանակությունը:

Խոստումը:

Այս հայեցակարգը հիմնված է բնական երևույթների վրա, որոնք տեղի են ունենում հրաբխային ինտենսիվ ժայթքումների հետ միասին: 1991 թվականին Ֆիլիպիններում Պինատուբո լեռան ժայթքումից գազ և մոխիր է արձակվել ստրատոսֆերա՝ բաշխելով ծծմբի երկօքսիդի զանգվածային քանակություն։ Երկու տարի քամիները ծծմբի երկօքսիդը տեղափոխեցին ամբողջ մոլորակը, և մասնիկները կլանեցին և արտացոլել է այնքան արևի լույս՝ գլոբալ ջերմաստիճանը 1 աստիճանով (0.6 աստիճան Ցելսիուս) նվազեցնելու համար:.

Սպառնալիքը.

Մարդու կողմից ստեղծված SAI-ը մնում է խիստ տեսական հայեցակարգ՝ մի քանի վերջնական ուսումնասիրություններով: Այս անորոշությունը սրվում է միայն այն անհայտության պատճառով, թե որքան ժամանակ կպահանջվեն ներարկման նախագծերը, և ինչ է տեղի ունենում, եթե (կամ երբ) SAI նախագծերը ձախողվեն, դադարեցվեն կամ չունենան ֆինանսավորում: SAI նախագծերը սկսելուց հետո պոտենցիալ անորոշ կարիք ունեն, և ժամանակի ընթացքում կարող է դառնալ ավելի քիչ արդյունավետ. Մթնոլորտային սուլֆատի ներարկումների ֆիզիկական հետևանքները ներառում են թթվային անձրևի հավանականությունը: Ինչպես երևում է հրաբխային ժայթքումներից, սուլֆատի մասնիկները շրջում են աշխարհով մեկ և կարող են կուտակվել այնպիսի տարածաշրջաններում, որոնք սովորաբար չեն ազդում նման քիմիական նյութերի վրա, փոխելով էկոհամակարգերը և փոխելով հողի pH-ը: Աերոզոլի սուլֆատի առաջարկվող այլընտրանքը կալցիումի կարբոնատն է, մոլեկուլ, որը ակնկալվում է, որ կունենա նմանատիպ ազդեցություն, բայց ոչ այնքան կողմնակի ազդեցություն, որքան սուլֆատը: Այնուամենայնիվ, մոդելավորման վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս կալցիումի կարբոնատ կարող է բացասաբար ազդել օզոնային շերտի վրա. Ներգնա արևի լույսի արտացոլումը լրացուցիչ մտահոգություններ է առաջացնում արդարության նկատմամբ: Մասնիկների նստեցումը, որոնց ծագումն անհայտ է և հնարավոր է գլոբալ, կարող է ստեղծել փաստացի կամ ընկալվող անհավասարություններ, որոնք կարող են խորացնել աշխարհաքաղաքական լարվածությունը: SAI-ի նախագիծը Շվեդիայում դադարեցվեց 2021 թվականին այն բանից հետո, երբ Սաամիի խորհուրդը, որը Շվեդիայի, Նորվեգիայի, Ֆինլանդիայի և Ռուսաստանի բնիկ սաամիների ներկայացուցիչների ներկայացուցչական մարմինը կիսեց մտահոգությունները կլիմայի վրա մարդու միջամտության վերաբերյալ: Այդ մասին հայտարարել է խորհրդի փոխնախագահ Ասա Լարսոն Բլինդը Սաամիի ժողովրդի՝ բնությունը և դրա գործընթացները հարգելու արժեքները ուղղակիորեն բախվեցին այս տեսակի արևային գեոինժեներիայով:

Մակերեւույթի վրա հիմնված պայծառացում/ալբեդո ձևափոխման նպատակն է բարձրացնել երկրագնդի ռեֆլեկտիվությունը և նվազեցնել արևային ճառագայթման քանակը, որը մնում է մթնոլորտում: Քիմիայի կամ մոլեկուլային մեթոդների օգտագործման փոխարեն, Մակերեւույթի վրա հիմնված լուսավորությունը ձգտում է մեծացնել ալբեդոնԵրկրի մակերևույթի արտացոլումը քաղաքային տարածքների, ճանապարհների, գյուղատնտեսական հողերի, բևեռային շրջանների և օվկիանոսի ֆիզիկական փոփոխությունների միջոցով։ Սա կարող է ներառել այս շրջանները լուսաբանող նյութերով կամ բույսերով ծածկել՝ արևի լույսն արտացոլելու և ուղղորդելու համար:

Խոստումը:

Ակնկալվում է, որ մակերևույթի վրա հիմնված լուսավորությունը տեղական հիմունքներով ուղղակի սառեցնող հատկություններ կառաջարկի, ինչը նման է այն բանին, թե ինչպես ծառի տերևները կարող են ստվերել հողը դրա տակ: Այս տեսակի նախագիծը կարող է իրականացվել ավելի փոքր մասշտաբներով, այսինքն՝ երկիր առ երկիր կամ քաղաք առ քաղաք: Բացի այդ, մակերեսի վրա հիմնված լուսավորությունը կարող է օգնել հակադարձել շոգի աճը, որն ապրում են շատ քաղաքներ և քաղաքային կենտրոններ քաղաքային կղզու ջերմային էֆեկտի արդյունքում։

Սպառնալիքը.

Տեսական և հայեցակարգային մակարդակում մակերեսի վրա հիմնված լուսավորությունը կարծես թե կարող է իրականացվել արագ և արդյունավետ: Այնուամենայնիվ, ալբեդոյի մոդիֆիկացիայի վերաբերյալ հետազոտությունը մնում է բարակ, և շատ զեկույցներ ցույց են տալիս անհայտ և խառնաշփոթ էֆեկտների ներուժը: Նման ջանքերը դժվար թե գլոբալ լուծում առաջարկեն, սակայն մակերեսային լուսավորության կամ արեգակնային ճառագայթման կառավարման այլ մեթոդների անհավասար զարգացումը կարող է ունենալ։ անցանկալի և անկանխատեսելի գլոբալ ազդեցություն շրջանառության կամ ջրի ցիկլի վրա: Որոշ շրջաններում մակերևույթի պայծառացումը կարող է փոխել տարածաշրջանային ջերմաստիճանը և փոխել մասնիկների և նյութի շարժումը դեպի խնդրահարույց ծայրեր: Բացի այդ, մակերևույթի վրա հիմնված լուսավորությունը կարող է առաջացնել անարդար զարգացում տեղական կամ գլոբալ մասշտաբով՝ մեծացնելով էլեկտրաէներգիայի դինամիկայի փոփոխման հնարավորությունը:

Marine Cloud Brightening (MCB) նպատակաուղղված օգտագործում է ծովային ցողացիրը օվկիանոսի վրա ցածր մակարդակի ամպեր սերմանելու համար՝ խրախուսելով գոյացումը ավելի պայծառ ու հաստ ամպի շերտ. Այս ամպերը կանխում են մուտքային ճառագայթումը ներքևում գտնվող ցամաքին կամ ծովին հասնելուց, բացի այն, որ ճառագայթումը ետ է արտացոլում դեպի մթնոլորտ:

Խոստումը:

MCB-ն տարածաշրջանային մասշտաբով ջերմաստիճանն իջեցնելու և մարջանների սպիտակեցման դեպքերը կանխելու ներուժ ունի: Հետազոտությունները և վաղ փորձարկումները որոշակի հաջողություններ են գրանցել Ավստրալիայում՝ վերջերս կատարած նախագծով Մեծ արգելախութում: Այլ կիրառությունները կարող են ներառել սառցադաշտերի վրայով ամպերի սերմանում՝ ծովի սառույցի հալվելը կանգնեցնելու համար: Ներկայումս առաջարկվող մեթոդը օգտագործում է օվկիանոսի ծովի ջուրը՝ նվազեցնելով դրա ազդեցությունը բնական ռեսուրսների վրա և կարող է իրականացվել աշխարհի ցանկացած կետում:

Սպառնալիքը.

MCB-ի մարդկային պատկերացումները մնում են խիստ անորոշ: Ավարտված թեստերը սահմանափակ են և փորձարարական հետազոտողներ, ովքեր կոչ են անում գլոբալ կամ տեղական կառավարմանը այս էկոհամակարգերը շահարկելու էթիկայի վերաբերյալ՝ հանուն դրանց պաշտպանության։ Այս անորոշություններից մի քանիսը ներառում են հարցեր տեղական էկոհամակարգերի վրա սառեցման և արևի լույսի կրճատման անմիջական ազդեցության, ինչպես նաև մարդու առողջության և ենթակառուցվածքների վրա օդային մասնիկների ավելացման անհայտ ազդեցության վերաբերյալ: Սրանցից յուրաքանչյուրը կախված կլինի MCB լուծույթի կազմից, տեղակայման եղանակից և MCB-ի ակնկալվող քանակից: Երբ սերմացվող ամպերը շարժվում են ջրի շրջապտույտով, ջուրը, աղը և այլ մոլեկուլները կվերադառնան երկիր: Աղի հանքավայրերը կարող են ազդել կառուցված միջավայրի վրա, ներառյալ մարդկանց բնակարանները, արագացնելով վատթարացումը։ Այս նստվածքները կարող են նաև փոփոխել հողի պարունակությունը՝ ազդելով սննդանյութերի և բույսերի աճի ունակության վրա: Այս լայն մտահոգությունները քորում են անհայտների մակերեսը, որոնք ուղեկցվում են MCB-ով:

Մինչ SAI-ը, ալբեդոյի մոդիֆիկացիան և MCB-ն աշխատում են մուտքային արևային ճառագայթումը արտացոլելու համար, Cirrus Cloud Thinning (CCT) ուսումնասիրում է ելքային ճառագայթման աճը: Ցիռուսային ամպերը կլանում և արտացոլում են ջերմությունը, ճառագայթման տեսքով, ետ դեպի երկիր։ Cirrus Cloud Thinning-ն առաջարկվել է գիտնականների կողմից՝ նվազեցնելու այս ամպերի անդրադարձած ջերմությունը և թույլ տալով ավելի շատ ջերմություն դուրս գալ մթնոլորտից՝ տեսականորեն նվազեցնելով ջերմաստիճանը: Գիտնականները ակնկալում են, որ այս ամպերը կնոսրանան ամպերը մասնիկներով ցողելով նվազեցնել դրանց կյանքի տևողությունը և հաստությունը:

Խոստումը:

CCT-ը խոստանում է նվազեցնել գլոբալ ջերմաստիճանը՝ ավելացնելով ճառագայթման քանակությունը մթնոլորտից փախչելու համար: Ընթացիկ հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ սա փոփոխությունը կարող է արագացնել ջրի ցիկլը, տեղումների ավելացում և երաշտի հակված օգտակար տարածքներ։ Նոր հետազոտությունը հետագայում ցույց է տալիս, որ ջերմաստիճանի այս նվազումը կարող է օգնել դանդաղ ծովի սառույցի հալչում և օգնում է պահպանել բևեռային սառցե գլխարկները: 

Սպառնալիքը. 

Կլիմայի փոփոխության հարցերով միջկառավարական հանձնաժողովի (IPCC) 2021 թվականի զեկույցը կլիմայի փոփոխության և ֆիզիկական գիտությունների վերաբերյալ նշված է. որ CCT-ն լավ չի հասկացվում. Այս տեսակի եղանակային փոփոխությունները կարող են փոխել տեղումների օրինաչափությունները և անհայտ ազդեցություններ առաջացնել էկոհամակարգերի և գյուղատնտեսության վրա: CCT-ի համար ներկայումս առաջարկվող մեթոդները ներառում են ամպերը մասնիկներով ցողելը: Մինչ ակնկալվում է, որ որոշակի քանակությամբ մասնիկներ կնպաստեն ամպերի բարակմանը, մասնիկների ավելորդ ներարկումը փոխարենը կարող է սերմանել ամպերը. Այս սերմնացած ամպերը կարող են ավելի խիտ դառնալ և ջերմություն գրավել, այլ ոչ թե նոսրանալ և ջերմություն արձակել: 

Տիեզերական հայելիներ Մեկ այլ մեթոդ է, որն առաջարկել են հետազոտողները՝ ուղղորդելու և արգելափակելու մուտքային արևի լույսը: Այս մեթոդը հուշում է բարձր արտացոլող առարկաների տեղադրում տիեզերքում՝ արգելափակելու կամ արտացոլելու մուտքային արեգակնային ճառագայթումը:

Խոստումը:

Սպասվում է տիեզերական հայելիներ նվազեցնել ճառագայթման քանակը մտնելով մթնոլորտ՝ կանգնեցնելով այն մինչև մոլորակ հասնելը: Սա կհանգեցնի նրան, որ ավելի քիչ ջերմություն կմտնի մթնոլորտ և կսառչի մոլորակը:

Սպառնալիքը.

Տիեզերական մեթոդները խիստ տեսական են և ուղեկցվում են ա գրականության պակաս և էմպիրիկ տվյալներ։ Այս տեսակի նախագծերի ազդեցության մասին անհայտությունը շատ հետազոտողների մտահոգությունների միայն մի մասն է: Լրացուցիչ մտահոգությունները ներառում են տիեզերական նախագծերի ծախսատար բնույթը, ճառագայթման վերահղման անմիջական ազդեցությունը մինչև երկրի մակերևույթ հասնելը, աստղային լույսի կրճատման կամ հեռացման անուղղակի ազդեցությունը ծովային կենդանիների համար: ապավինել երկնային նավարկությանը, ներուժը դադարեցման ռիսկը, և միջազգային տիեզերական կառավարման բացակայությունը։

Շարժում դեպի ավելի սառը ապագա՞:

Արեգակնային ճառագայթումը վերահղելով մոլորակների ջերմաստիճանը նվազեցնելու համար, Արեգակնային ճառագայթման կառավարումը փորձում է պատասխանել կլիմայի փոփոխության ախտանիշին, այլ ոչ թե հիմնախնդրին անդրադառնալու: Ուսումնասիրության այս ոլորտը լի է հնարավոր անցանկալի հետևանքներով: Այստեղ ռիսկի ռիսկի գնահատումը կարևոր է որոշելու համար, թե արդյոք ծրագրի ռիսկն արժե մոլորակի համար ռիսկը, թե կլիմայի փոփոխության ռիսկը, նախքան որևէ լայնածավալ ծրագիր իրականացնելը: SRM նախագծերի ողջ մոլորակի վրա ազդելու ներուժը ցույց է տալիս ռիսկի ցանկացած վերլուծության անհրաժեշտությունը, որը ներառում է բնական միջավայրի համար ռիսկի, աշխարհաքաղաքական լարվածության սրման և գլոբալ անհավասարության աճի վրա ազդեցությունը: Տարածաշրջանի կամ ամբողջ մոլորակի կլիման փոխելու ցանկացած ծրագրի դեպքում նախագծերը պետք է կենտրոնացնեն արդարության և շահագրգիռ կողմերի ներգրավվածության նկատառումները: