Планетарно сончање: модификација на сончевото зрачење

Разбивање на климата Геоинженеринг Дел 3

Дел 1: Бескрајни непознати
Дел 2: Отстранување на јаглерод диоксид од океанот
Дел 4: Разгледување на етиката, правичноста и правдата

Модификацијата на сончевото зрачење (SRM) е форма на климатски геоинженеринг кој има за цел да го зголеми количеството сончева светлина што се рефлектира назад во вселената - за да го промени затоплувањето на планетата. Зголемувањето на оваа рефлексивност ја намалува количината на сончева светлина што доаѓа до атмосферата и површината на Земјата, вештачки ладејќи ја планетата. 

Преку природните системи, Земјата ја рефлектира и апсорбира сончевата светлина за да ја одржи нејзината температура и клима, во интеракција со облаците, честичките во воздухот, водата и другите површини - вклучувајќи го и океанот. Моментално, нема предложени природни или подобрени природни SRM проекти, така што SRM технологиите првенствено спаѓаат во механичката и хемиската категорија. Овие проекти претежно се обидуваат да ја променат природната интеракција на Земјата со Сонцето. Но, намалувањето на количината на сонце што допира до копното и океанот има потенцијал да ги наруши природните процеси кои зависат од директната сончева светлина.

Предлог механички и хемиски проекти СРМ

Земјата има вграден систем кој го контролира количеството на зрачење од сонцето што влегува и излегува. Тоа го прави со рефлексија и редистрибуција на светлината и топлината, што помага да се регулира температурата. Интересот за механичка и хемиска манипулација на овие системи се движи од ослободување на честички преку вбризгување на аеросол во стратосфера до развој на подебели облаци блиску до океанот преку осветлување на морските облаци.

Стратосферска аеросол инјекција (SAI) е насочено ослободување на честички од сулфат во воздухот за да се зголеми рефлексивноста на земјата, намалувајќи ја количината на сончева светлина што допира до земјата и топлината заробена во атмосферата. Теоретски слично на употребата на крема за сончање, сончевиот геоинженеринг има за цел да пренасочи дел од сончевата светлина и топлина надвор од атмосферата, намалувајќи ја количината што стигнува до површината.

Ветувањето:

Овој концепт се заснова на природните феномени кои се случуваат во тандем со интензивните вулкански ерупции. Во 1991 година, ерупцијата на планината Пинатубо на Филипините исфрли гас и пепел во стратосферата, дистрибуирајќи масовни количини на сулфур диоксид. Ветровите го движеа сулфур диоксидот околу земјината топка две години, а честичките апсорбираа и рефлектираше доволно сончева светлина за да ги намали глобалните температури за 1 степен Фаренхајт (0.6 степени Целзиусови).

Заканата:

ВРИ создадена од човекот останува високо теоретски концепт со неколку убедливи студии. Оваа несигурност само се влошува со непознати за тоа колку долго ќе треба да се случат проектите за инјектирање и што ќе се случи ако (или кога) проектите на ВРИ пропаднат, се прекинат или немаат финансирање. Проектите на ВРИ имаат потенцијално неодредена потреба откако ќе започнат, и може да станат помалку ефикасни со текот на времето. Физичките последици на атмосферските сулфатни инјекции вклучуваат потенцијал за кисели дождови. Како што се гледа со вулканските ерупции, сулфатните честички патуваат низ светот и може да се депонира во региони кои обично не се погодени од такви хемикалии, менување на екосистемите и менување на pH на почвата. Предложена алтернатива за аеросол сулфат е калциум карбонат, молекула која се очекува да има слично влијание, но не толку многу несакани ефекти како сулфатот. Сепак, неодамнешните студии за моделирање укажуваат на калциум карбонат може негативно да влијае на озонската обвивка. Одразот на влезната сончева светлина предизвикува дополнителни грижи за еднаквоста. Таложењето на честички, чие потекло е непознато и можно е глобално, може да создаде актуелни или согледани разлики што би можеле да ги влошат геополитичките тензии. Проектот на ВРИ во Шведска беше ставен на пауза во 2021 година, откако Советот на Саами, претставничко тело на домородните Саами од Шведска, Норвешка, Финска и Русија, сподели загриженост за човечка интервенција во климата. Тоа го изјави потпретседателот на Советот, Аса Ларсон Блинд директно се судрија вредностите на народот Саами да ја почитуваат природата и нејзините процеси со овој тип на соларен геоинженеринг.

Површинско осветлување/Модификација на албедо има за цел да ја зголеми рефлексивноста на земјата и да ја намали количината на сончево зрачење што останува во атмосферата. Наместо да користите хемија или молекуларни методи, Површинското осветлување се обидува да го зголеми албедото, или рефлексивност на површината на земјата преку физички промени во урбаните области, патиштата, земјоделското земјиште, поларните региони и океанот. Ова може да вклучува покривање на овие региони со рефлектирачки материјали или растенија за да се рефлектира и пренасочува сончевата светлина.

Ветувањето:

Осветлувањето базирано на површината се очекува да понуди директни својства за ладење на локална основа - слично на тоа како листовите на дрвото можат да ја засенчат земјата под него. Овој тип на проект може да се спроведува во помали размери, т.е. земја до земја или град до град. Покрај тоа, осветлувањето засновано на површината може да помогне ја смени зголемената топлина што ја доживуваат многу градови и урбани центри како резултат на топлинскиот ефект на урбаниот остров.

Заканата:

На теоретско и концептуално ниво, осветлувањето засновано на површината изгледа како да може да се спроведе брзо и ефикасно. Сепак, истражувањето за модификацијата на албедото останува слабо и многу извештаи укажуваат на потенцијал за непознати и неуредни ефекти. Ваквите напори веројатно нема да понудат глобално решение, но нерамномерниот развој на површинско осветлување или други методи за управување со сончевото зрачење може да има несакани и непредвидени глобални ефекти врз циркулацијата или циклусот на водата. Осветлувањето на површината во одредени региони може да ги промени регионалните температури и да го промени движењето на честичките и материјата до проблематични краеви. Дополнително, осветлувањето засновано на површината може да предизвика нееднаков развој на локално или глобално ниво, зголемувајќи го потенцијалот за промена на динамиката на моќноста.

Marine Cloud Brightening (MCB) намерно користи морско прскање за сеење облаци на ниско ниво над океанот, поттикнувајќи формирање на посветол и подебел облак слој. Овие облаци го спречуваат дојдовното зрачење да стигне до копното или морето подолу, покрај тоа што го рефлектираат зрачењето назад кон атмосферата.

Ветувањето:

MCB има потенцијал да ги намали температурите на регионално ниво и да спречи настани на белење на коралите. Истражувањата и раните тестови забележаа одреден успех во Австралија, со неодамнешниот проект на Големиот корален гребен. Други апликации може да вклучуваат сеење облаци над глечерите за да се запре топењето на морскиот мраз. Моментално предложениот метод користи океанска морска вода, намалувајќи го нејзиното влијание врз природните ресурси и може да се изведува насекаде во светот.

Заканата:

Човечкото разбирање на MCB останува многу неизвесно. Тестовите кои се завршени се ограничени и експериментални, со истражувачи кои повикуваат на глобално или локално управување за етиката на манипулирање со овие екосистеми заради нивна заштита. Некои од овие несигурности вклучуваат прашања за директниот ефект на ладењето и намалената сончева светлина врз локалните екосистеми, како и непознатиот ефект на зголемените честички во воздухот врз човековото здравје и инфраструктура. Секој од нив ќе зависи од составот на MCB решението, методот на распоредување и очекуваната количина на MCB. Како што семените облаци се движат низ водниот циклус, водата, солта и другите молекули ќе се вратат на земјата. Наслагите на сол може да влијаат на изградената средина, вклучително и човечкото домување, со забрзување на влошувањето. Овие наслаги, исто така, може да ја променат содржината на почвата, што влијае на хранливите материи и способноста на растенијата да растат. Овие широки грижи ја чешаат површината на непознатите придружени со MCB.

Додека SAI, албедо модификацијата и MCB работат за да го рефлектираат дојдовното сончево зрачење, Cirrus Cloud Thinning (CCT) гледа на зголемување на појдовното зрачење. Цирусните облаци ја апсорбираат и рефлектираат топлината, во форма на зрачење, назад кон земјата. Cirrus Cloud Thinning е предложено од научниците за да се намали топлината што се рефлектира од овие облаци и да се овозможи повеќе топлина да излезе од атмосферата, теоретски намалувајќи ги температурите. Научниците предвидуваат разредување на овие облаци прскајќи ги облаците со честички да се намали нивниот животен век и дебелина.

Ветувањето:

CCT ветува дека ќе ги намали глобалните температури со зголемување на количината на радијација за да избега од атмосферата. Тековните истражувања покажуваат дека ова модификацијата може да го забрза циклусот на водата, зголемување на врнежите и корист области склони кон суша. Новото истражување дополнително покажува дека ова намалување на температурата може да помогне бавно се топи морскиот мраз и помага во одржувањето на поларните ледени капаци. 

Заканата: 

Извештајот на Меѓувладиниот панел за климатски промени (IPCC) за климатските промени и физичките науки од 2021 година дека CCT не е добро разбран. Временската модификација од овој тип може да ги промени моделите на врнежи и да предизвика непознати влијанија врз екосистемите и земјоделството. Моментално предложените методи за CCT вклучуваат прскање на облаците со честички. Додека одредена количина на честички се очекува да придонесе за разредување на облаците, прекумерното вбризгување на честички наместо тоа може да ги засее облаците. Овие облаци може да завршат погусти и да ја заробат топлината, наместо да станат потенки и да испуштаат топлина. 

Вселенски огледала се уште еден метод што истражувачите го предложиле за пренасочување и блокирање на влезната сончева светлина. Овој метод сугерира поставување на високо рефлектирачки предмети во вселената да го блокира или рефлектира дојдовното сончево зрачење.

Ветувањето:

Се очекува вселенски огледала да намалување на количината на зрачење влегувајќи во атмосферата со запирање пред да стигне на планетата. Ова би резултирало со помалку топлина што влегува во атмосферата и ќе ја лади планетата.

Заканата:

Вселенските методи се многу теоретски и се придружени со а недостаток на литература и емпириски податоци. Непознатите информации за влијанието на овој тип на проекти се само еден дел од загриженоста на многу истражувачи. Дополнителни грижи вклучуваат скапата природа на вселенските проекти, директното влијание на пренасочувањето на зрачењето пред да стигне до површината на земјата, индиректното влијание на намалувањето или отстранувањето на ѕвездената светлина за морските животни кои се потпираат на небесната навигација, потенцијалот ризик од раскинување, и недостатокот на меѓународно владеење со вселената.

Движење кон поладна иднина?

Со пренасочување на сончевото зрачење за намалување на планетарните температури, Управувањето со сончевото зрачење се обидува да одговори на симптомот на климатските промени, наместо директно да го реши проблемот. Оваа област на проучување е преполна со потенцијални несакани последици. Овде, проценката на ризикот е клучна за да се утврди дали ризикот од проект е вреден за ризикот за планетата или ризикот од климатски промени пред да се спроведе кој било проект во голем обем. Потенцијалот проектите на СРМ да влијаат на целата планета ја покажува потребата за секоја анализа на ризик да вклучува разгледување на ризикот за природната средина, влошување на геополитичките тензии и влијанието врз зголемувањето на глобалните нееднаквости. Со каков било план за промена на климата на еден регион, или на планетата како целина, проектите мора да ги фокусираат размислувањата за правичност и вклучување на засегнатите страни.