Планетарный солнцезащитный крем: модификация солнечного излучения

Разрушение климатической геоинженерии, часть 3

Часть 1: Бесконечные неизвестные
Часть 2: Удаление углекислого газа из океана
Часть 4: Принимая во внимание этику, равенство и справедливость

Модификация солнечного излучения (SRM) — это форма климатической геоинженерии, целью которой является увеличение количества солнечного света, отражаемого обратно в космос, чтобы обратить вспять потепление планеты. Увеличение этой отражательной способности уменьшает количество солнечного света, попадающего в атмосферу и на поверхность Земли, искусственно охлаждая планету. 

Через естественные системы Земля отражает и поглощает солнечный свет для поддержания своей температуры и климата, взаимодействуя с облаками, переносимыми по воздуху частицами, водой и другими поверхностями, включая океан. В настоящее время, нет предложенных природных или улучшенных природных проектов SRM, поэтому технологии SRM в первую очередь относятся к механической и химической категории. Эти проекты преимущественно направлены на изменение естественного взаимодействия Земли с Солнцем. Но уменьшение количества солнца, достигающего суши и океана, может нарушить естественные процессы, зависящие от прямого солнечного света.

Предлагаемые механические и химические проекты SRM

Земля имеет встроенную систему, которая контролирует количество солнечного излучения, которое приходит и уходит. Он делает это, отражая и перераспределяя свет и тепло, что помогает регулировать температуру. Интерес к механическим и химическим манипуляциям с этими системами варьируется от высвобождения частиц через инжекцию стратосферного аэрозоля до образования более толстых облаков вблизи океана за счет осветления морских облаков.

Закачка стратосферного аэрозоля (SAI) представляет собой целенаправленное высвобождение переносимых по воздуху частиц сульфата для увеличения отражательной способности земли, уменьшения количества солнечного света, достигающего земли, и уменьшения количества тепла, удерживаемого в атмосфере. Теоретически аналогичная использованию солнцезащитного крема, солнечная геоинженерия направлена ​​​​на то, чтобы перенаправить часть солнечного света и тепла за пределы атмосферы, уменьшая количество, достигающее поверхности.

Обещание:

Эта концепция основана на природных явлениях, происходящих в тандеме с интенсивными вулканическими извержениями. В 1991 году в результате извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах газ и пепел были выброшены в стратосферу с массовым выбросом двуокиси серы. Ветры перемещали диоксид серы по земному шару в течение двух лет, и частицы поглощались и отражает достаточно солнечного света, чтобы снизить глобальную температуру на 1 градус по Фаренгейту (0.6 градуса по Цельсию).

Угроза:

Созданный человеком SAI остается в высшей степени теоретической концепцией, по которой проведено мало убедительных исследований. Эта неопределенность только усугубляется тем, что неизвестно, как долго потребуются проекты закачки и что произойдет, если (или когда) проекты ВОФК потерпят неудачу, будут прекращены или не будут финансироваться. Проекты ВОА имеют потенциально неопределенные потребности после их начала, и со временем может стать менее эффективным. Физические последствия инъекций атмосферных сульфатов включают вероятность кислотных дождей. Как видно из вулканических извержений, частицы сульфатов путешествуют по всему миру и может откладываться в регионах, обычно не затронутых такими химическими веществами, изменяя экосистемы и меняя рН почвы. Предлагаемой альтернативой аэрозольному сульфату является карбонат кальция, молекула, которая, как ожидается, будет иметь такое же воздействие, но не так много побочных эффектов, как сульфат. Однако недавние модельные исследования показывают, что карбонат кальция может негативно повлиять на озоновый слой. Отражение падающего солнечного света создает дополнительные проблемы с справедливостью. Осаждение частиц, происхождение которых неизвестно и, возможно, является глобальным, может создать фактические или предполагаемые диспропорции, которые могут усугубить геополитическую напряженность. Проект ВОФК в Швеции был приостановлен в 2021 году после того, как Совет саамов, представительный орган коренных саамов Швеции, Норвегии, Финляндии и России, поделился опасениями по поводу вмешательства человека в климат. Вице-президент Совета Оса Ларссон Блинд заявила, что ценности саамского народа по уважению природы и процессов, происходящих в ней, прямо противоречили друг другу. с этим типом солнечной геоинженерии.

Поверхностное осветление/модификация альбедо направлена ​​на увеличение отражательной способности земли и уменьшение количества солнечного излучения, остающегося в атмосфере. Вместо того, чтобы использовать химические или молекулярные методы, осветление на основе поверхности направлено на увеличение альбедо, или отражательная способность земной поверхности за счет физических изменений в городских районах, дорогах, сельскохозяйственных угодьях, полярных регионах и океане. Это может включать покрытие этих областей отражающими материалами или растениями для отражения и перенаправления солнечного света.

Обещание:

Ожидается, что поверхностное осветление обеспечит прямое локальное охлаждение — подобно тому, как листья дерева могут затенять землю под ним. Этот тип проекта может осуществляться в меньших масштабах, т.е. от страны к стране или от города к городу. Кроме того, поверхностное осветление может помочь обратить вспять повышенную жару, которую испытывают многие города и городские центры в результате теплового эффекта городского острова.

Угроза:

На теоретическом и концептуальном уровне кажется, что осветление на основе поверхности можно реализовать быстро и эффективно. Тем не менее, исследования модификации альбедо остаются слабыми, и многие отчеты указывают на возможность неизвестных и грязных эффектов. Такие усилия вряд ли предложат глобальное решение, но неравномерное развитие поверхностного осветления или других методов управления солнечным излучением могло бы помочь. нежелательные и непредсказуемые глобальные воздействия на циркуляцию или круговорот воды. Осветление поверхности в определенных регионах может изменить региональную температуру и изменить движение частиц и материи в проблемных целях. Кроме того, поверхностное осветление может привести к несправедливому развитию в локальном или глобальном масштабе, увеличивая вероятность смещения динамики власти.

Осветление морских облаков (MCB) целенаправленно использует морские брызги для засева низкоуровневых облаков над океаном, способствуя формированию более яркий и толстый облачный слой. Эти облака предотвращают попадание входящей радиации на землю или море внизу, а также отражают излучение обратно в атмосферу.

Обещание:

MCB может снизить температуру в региональном масштабе и предотвратить обесцвечивание кораллов. Исследования и ранние испытания показали некоторый успех в Австралии, а недавний проект на Большом Барьерном рифе. Другие приложения могут включать засев облаков над ледниками, чтобы остановить таяние морского льда. В предлагаемом в настоящее время методе используется морская вода океана, что снижает ее воздействие на природные ресурсы, и его можно применять в любой точке мира.

Угроза:

Человеческое понимание MCB остается весьма неопределенным. Завершенные тесты носят ограниченный и экспериментальный характер. исследователи, призывающие к глобальному или местному управлению об этике манипулирования этими экосистемами ради их защиты. Некоторые из этих неопределенностей включают вопросы о прямом влиянии охлаждения и уменьшения количества солнечного света на местные экосистемы, а также о неизвестном влиянии повышенного содержания частиц в воздухе на здоровье человека и инфраструктуру. Каждый из них будет зависеть от состава решения MCB, метода развертывания и ожидаемого объема MCB. По мере того, как засеянные облака проходят круговорот воды, вода, соль и другие молекулы возвращаются на землю. Отложения соли могут повлиять на застроенную среду, включая жилье человека., ускоряя износ. Эти отложения могут также изменять состав почвы, влияя на питательные вещества и способность растений расти. Эти широкие опасения касаются поверхности неизвестных, сопровождаемых MCB.

В то время как SAI, модификация альбедо и MCB работают, чтобы отражать поступающее солнечное излучение, истончение перистых облаков (CCT) рассматривает увеличение исходящего излучения. Перистые облака поглощают и отражают тепло, в виде радиации, обратно на землю. Истончение перистых облаков было предложено учеными, чтобы уменьшить тепло, отражаемое этими облаками, и позволить большему количеству тепла выходить из атмосферы, теоретически снижая температуру. Ученые ожидают, что эти облака истончатся опрыскивание облаков частицами уменьшить их срок службы и толщину.

Обещание:

CCT обещает снизить глобальные температуры за счет увеличения количества радиации, выходящей за пределы атмосферы. Текущие исследования показывают, что это модификация может ускорить круговорот воды, увеличивая количество осадков и принося пользу районам, подверженным засухе. Новые исследования также показывают, что это снижение температуры может помочь медленное таяние морского льда и помощь в поддержании полярных ледяных шапок. 

Угроза: 

В отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) 2021 года об изменении климата и физических науках указано что CCT не совсем понятен. Модификация погоды такого типа может изменить характер осадков и вызвать неизвестное воздействие на экосистемы и сельское хозяйство. Предлагаемые в настоящее время методы CCT включают опрыскивание облаков твердыми частицами. Хотя ожидается, что определенное количество частиц будет способствовать истончению облаков, чрезмерное введение частиц вместо этого может посеять облака. Эти засеянные облака могут в конечном итоге стать более густыми и задерживать тепло, а не становиться тоньше и выделять тепло. 

Космические зеркала — еще один метод, предложенный исследователями для перенаправления и блокировки входящего солнечного света. Этот метод предполагает размещение объектов с высокой отражающей способностью в космосе, чтобы блокировать или отражать поступающее солнечное излучение.

Обещание:

Ожидается, что космические зеркала уменьшить количество радиации войти в атмосферу, остановив его до того, как он достигнет планеты. Это приведет к тому, что меньше тепла попадет в атмосферу и охладит планету.

Угроза:

Космические методы носят в высшей степени теоретический характер и сопровождаются отсутствие литературы и эмпирические данные. Неизвестность о влиянии такого типа проектов — это лишь часть беспокойства многих исследователей. Дополнительные опасения включают дорогостоящий характер космических проектов, прямое влияние перенаправления излучения до достижения поверхности земли, косвенное воздействие уменьшения или удаления звездного света для морских животных, которые полагаться на астрономическую навигацию, потенциал риск прекращенияи отсутствие международного управления космосом.

Движение к более прохладному будущему?

Перенаправляя солнечное излучение на понижение планетарной температуры, Управление солнечным излучением пытается ответить на симптом изменения климата, а не решать проблему напрямую. Эта область исследования изобилует потенциальными непредвиденными последствиями. Здесь оценка рисков имеет решающее значение для определения того, стоит ли риск проекта риска для планеты или риска изменения климата до реализации любого проекта в больших масштабах. Возможность того, что проекты SRM повлияют на всю планету, показывает необходимость того, чтобы при любом анализе рисков учитывался риск для окружающей среды, обострение геополитической напряженности и влияние на усиление глобального неравенства. В любом плане по изменению климата региона или планеты в целом проекты должны основываться на соображениях справедливости и участия заинтересованных сторон.