ప్లానెటరీ సన్‌స్క్రీన్: సోలార్ రేడియేషన్ సవరణ

వాతావరణాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడం జియో ఇంజనీరింగ్ పార్ట్ 3

పార్ట్ 1: అంతులేని తెలియనివి
పార్ట్ 2: ఓషన్ కార్బన్ డయాక్సైడ్ తొలగింపు
పార్ట్ 4: నీతి, ఈక్విటీ మరియు న్యాయాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం

సోలార్ రేడియేషన్ మాడిఫికేషన్ (SRM) అనేది క్లైమేట్ జియోఇంజినీరింగ్ యొక్క ఒక రూపం, ఇది గ్రహం యొక్క వేడెక్కడాన్ని తిప్పికొట్టడానికి - అంతరిక్షంలోకి తిరిగి ప్రతిబింబించే సూర్యరశ్మిని పెంచడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ఈ రిఫ్లెక్టివిటీని పెంచడం వల్ల వాతావరణం మరియు భూమి యొక్క ఉపరితలంపైకి వచ్చే సూర్యకాంతి తగ్గుతుంది, గ్రహాన్ని కృత్రిమంగా చల్లబరుస్తుంది. 

సహజ వ్యవస్థల ద్వారా, భూమి తన ఉష్ణోగ్రత మరియు వాతావరణాన్ని నిర్వహించడానికి సూర్యరశ్మిని ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు గ్రహిస్తుంది, మేఘాలు, గాలిలో కణాలు, నీరు మరియు సముద్రంతో సహా ఇతర ఉపరితలాలతో సంకర్షణ చెందుతుంది. ప్రస్తుతం, ప్రతిపాదిత సహజ లేదా మెరుగుపరచబడిన సహజ SRM ప్రాజెక్ట్‌లు లేవు, కాబట్టి SRM సాంకేతికతలు ప్రధానంగా యాంత్రిక మరియు రసాయన వర్గంలోకి వస్తాయి. ఈ ప్రాజెక్టులు ప్రధానంగా సూర్యునితో భూమి యొక్క సహజ పరస్పర చర్యను మార్చడానికి ప్రయత్నిస్తాయి. కానీ, భూమి మరియు సముద్రానికి చేరే సూర్యుని పరిమాణం తగ్గడం వల్ల ప్రత్యక్ష సూర్యకాంతిపై ఆధారపడిన సహజ ప్రక్రియలను భంగపరిచే అవకాశం ఉంది.

ప్రతిపాదిత యాంత్రిక మరియు రసాయన SRM ప్రాజెక్టులు

భూమికి అంతర్నిర్మిత వ్యవస్థ ఉంది, ఇది సూర్యుడి నుండి వచ్చే మరియు బయటకు వెళ్ళే రేడియేషన్ మొత్తాన్ని నియంత్రిస్తుంది. ఇది కాంతి మరియు వేడిని ప్రతిబింబించడం మరియు పునఃపంపిణీ చేయడం ద్వారా దీన్ని చేస్తుంది, ఇది ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడంలో సహాయపడుతుంది. ఈ వ్యవస్థల యొక్క యాంత్రిక మరియు రసాయన తారుమారుపై ఆసక్తి స్ట్రాటో ఆవరణ ఏరోసోల్ ఇంజెక్షన్ ద్వారా కణాలను విడుదల చేయడం నుండి సముద్ర మేఘాల ప్రకాశవంతం ద్వారా సముద్రానికి దగ్గరగా మందమైన మేఘాలను అభివృద్ధి చేయడం వరకు ఉంటుంది.

స్ట్రాటోస్పిరిక్ ఏరోసోల్ ఇంజెక్షన్ (SAI) భూమి యొక్క పరావర్తనాన్ని పెంచడానికి, భూమికి చేరే సూర్యరశ్మిని మరియు వాతావరణంలో చిక్కుకున్న వేడిని తగ్గించడానికి గాలిలో సల్ఫేట్ కణాల లక్ష్యంతో విడుదల చేయబడుతుంది. సిద్ధాంతపరంగా సన్‌స్క్రీన్‌ను ఉపయోగించడం మాదిరిగానే, సోలార్ జియోఇంజనీరింగ్ కొంత సూర్యరశ్మిని మరియు వాతావరణం వెలుపల వేడిని మళ్లించడం, ఉపరితలంపైకి చేరే మొత్తాన్ని తగ్గించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.

వాగ్దానం:

ఈ భావన తీవ్రమైన అగ్నిపర్వత విస్ఫోటనాలతో కలిసి సంభవించే సహజ దృగ్విషయాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. 1991లో, ఫిలిప్పీన్స్‌లోని పినాటుబో పర్వతం విస్ఫోటనం స్ట్రాటో ఆవరణలోకి వాయువు మరియు బూడిదను వెదజల్లింది, భారీ మొత్తంలో సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ పంపిణీ చేయబడింది. గాలులు సల్ఫర్ డయాక్సైడ్‌ను రెండు సంవత్సరాల పాటు ప్రపంచవ్యాప్తంగా తరలించాయి మరియు కణాలు గ్రహించబడ్డాయి మరియు ప్రపంచ ఉష్ణోగ్రతలను 1 డిగ్రీ ఫారెన్‌హీట్ (0.6 డిగ్రీల సెల్సియస్) తగ్గించడానికి తగినంత సూర్యకాంతి ప్రతిబింబిస్తుంది.

ముప్పు:

మానవుడు సృష్టించిన SAI కొన్ని నిశ్చయాత్మక అధ్యయనాలతో అత్యంత సైద్ధాంతిక భావనగా మిగిలిపోయింది. ఈ అనిశ్చితి ఇంజెక్షన్ ప్రాజెక్ట్‌లు ఎంతకాలం జరగాలి మరియు SAI ప్రాజెక్ట్‌లు విఫలమైతే (లేదా ఎప్పుడు) విఫలమైతే, నిలిపివేయబడితే లేదా నిధుల కొరత ఏర్పడితే ఏమి జరుగుతుంది అనే దాని గురించి తెలియని వారి వల్ల మాత్రమే తీవ్రమవుతుంది. SAI ప్రాజెక్ట్‌లు ప్రారంభమైన తర్వాత అవి నిరవధిక అవసరాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు కాలక్రమేణా తక్కువ ప్రభావవంతంగా మారవచ్చు. వాతావరణ సల్ఫేట్ ఇంజెక్షన్‌లకు భౌతిక పరిణామాలు ఆమ్ల వర్షానికి సంభావ్యతను కలిగి ఉంటాయి. అగ్నిపర్వత విస్ఫోటనాలతో చూసినట్లుగా, సల్ఫేట్ కణాలు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రయాణిస్తాయి మరియు అటువంటి రసాయనాల ద్వారా సాధారణంగా ప్రభావితం కాని ప్రాంతాలలో జమ చేయవచ్చు, పర్యావరణ వ్యవస్థలను మార్చడం మరియు నేల pHని మార్చడం. ఏరోసోల్ సల్ఫేట్‌కు ప్రతిపాదిత ప్రత్యామ్నాయం కాల్షియం కార్బోనేట్, ఒక అణువు ఇదే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుందని అంచనా వేయబడింది కానీ సల్ఫేట్ వలె ఎక్కువ దుష్ప్రభావాలు ఉండవు. అయితే, ఇటీవలి మోడలింగ్ అధ్యయనాలు కాల్షియం కార్బోనేట్‌ను సూచిస్తున్నాయి ఓజోన్ పొరపై ప్రతికూల ప్రభావం చూపవచ్చు. ఇన్‌కమింగ్ సూర్యకాంతి ప్రతిబింబం మరింత ఈక్విటీ ఆందోళనలను కలిగిస్తుంది. కణాల నిక్షేపణ, మూలం తెలియని మరియు గ్లోబల్ సాధ్యం, భౌగోళిక రాజకీయ ఉద్రిక్తతలను మరింత తీవ్రతరం చేసే వాస్తవ లేదా గ్రహించిన అసమానతలను సృష్టించవచ్చు. స్వీడన్, నార్వే, ఫిన్లాండ్ మరియు రష్యాలోని స్థానిక సామీ ప్రజల ప్రతినిధి సంస్థ అయిన సామీ కౌన్సిల్ వాతావరణంలో మానవ జోక్యం గురించి ఆందోళనలను పంచుకున్న తర్వాత స్వీడన్‌లోని SAI ప్రాజెక్ట్ 2021లో పాజ్ చేయబడింది. కౌన్సిల్ వైస్ ప్రెసిడెంట్, Åsa Larsson Blind, పేర్కొన్నారు ప్రకృతిని గౌరవించాలనే సామీ ప్రజల విలువలు మరియు దాని ప్రక్రియలు నేరుగా ఘర్షణ పడ్డాయి ఈ రకమైన సోలార్ జియో ఇంజనీరింగ్‌తో.

సర్ఫేస్ బేస్డ్ బ్రైటెనింగ్/ఆల్బెడో మోడిఫికేషన్ భూమి యొక్క పరావర్తనాన్ని పెంచడం మరియు వాతావరణంలో మిగిలి ఉన్న సౌర వికిరణాన్ని తగ్గించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. రసాయన శాస్త్రం లేదా పరమాణు పద్ధతులను ఉపయోగించడం కంటే, ఉపరితల ఆధారిత ప్రకాశవంతం ఆల్బెడోను పెంచడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, లేదా పట్టణ ప్రాంతాలు, రోడ్లు, వ్యవసాయ భూమి, ధ్రువ ప్రాంతాలు మరియు మహాసముద్రాలకు భౌతిక మార్పుల ద్వారా భూమి యొక్క ఉపరితలం యొక్క ప్రతిబింబం. సూర్యరశ్మిని ప్రతిబింబించడానికి మరియు దారి మళ్లించడానికి ప్రతిబింబించే పదార్థాలు లేదా మొక్కలతో ఈ ప్రాంతాలను కవర్ చేయడం ఇందులో ఉండవచ్చు.

వాగ్దానం:

ఉపరితల ఆధారిత ప్రకాశవంతం స్థానిక ప్రాతిపదికన ప్రత్యక్ష శీతలీకరణ లక్షణాలను అందిస్తుందని భావిస్తున్నారు- చెట్టు యొక్క ఆకులు దాని క్రింద నేలను ఎలా నీడ చేస్తాయో అదే విధంగా. ఈ రకమైన ప్రాజెక్ట్ చిన్న ప్రమాణాలలో అమలు చేయబడవచ్చు, అనగా దేశం నుండి దేశం లేదా నగరం నుండి నగరం. అదనంగా, ఉపరితల ఆధారిత ప్రకాశవంతం సహాయం చేయగలదు పెరిగిన వేడిని చాలా నగరాలు మరియు పట్టణ కేంద్రాలు అనుభవిస్తున్నాయి పట్టణ ద్వీపం వేడి ప్రభావం ఫలితంగా.

ముప్పు:

సైద్ధాంతిక మరియు సంభావిత స్థాయిలో, ఉపరితల ఆధారిత ప్రకాశాన్ని త్వరగా మరియు సమర్ధవంతంగా అమలు చేయవచ్చు. అయినప్పటికీ, ఆల్బెడో సవరణపై పరిశోధన సన్నగా ఉంది మరియు అనేక నివేదికలు తెలియని మరియు గజిబిజి ప్రభావాల సంభావ్యతను సూచిస్తున్నాయి. ఇటువంటి ప్రయత్నాలు ప్రపంచ పరిష్కారాన్ని అందించే అవకాశం లేదు, అయితే ఉపరితల ఆధారిత ప్రకాశవంతం లేదా ఇతర సౌర వికిరణ నిర్వహణ పద్ధతుల అసమాన అభివృద్ధిని కలిగి ఉండవచ్చు ప్రసరణ లేదా నీటి చక్రంపై అవాంఛిత మరియు ఊహించని ప్రపంచ ప్రభావాలు. కొన్ని ప్రాంతాలలో ఉపరితలాన్ని ప్రకాశవంతం చేయడం వల్ల ప్రాంతీయ ఉష్ణోగ్రతలు మారవచ్చు మరియు కణాలు మరియు పదార్థం యొక్క కదలికను సమస్యాత్మకమైన చివరలకు మార్చవచ్చు. అదనంగా, ఉపరితల ఆధారిత ప్రకాశవంతం స్థానిక లేదా ప్రపంచ స్థాయిలో అసమాన అభివృద్ధికి కారణమవుతుంది, శక్తి డైనమిక్స్‌ను మార్చడానికి సంభావ్యతను పెంచుతుంది.

మెరైన్ క్లౌడ్ బ్రైటెనింగ్ (MCB) ఉద్దేశపూర్వకంగా సముద్రం మీద తక్కువ-స్థాయి మేఘాలను సీడ్ చేయడానికి సీ స్ప్రేని ఉపయోగిస్తుంది, ఇది ఏర్పడటానికి ప్రోత్సహిస్తుంది. ప్రకాశవంతంగా మరియు మందంగా ఉండే మేఘాల పొర. ఈ మేఘాలు వాతావరణం వైపు రేడియేషన్‌ను ప్రతిబింబించడంతో పాటుగా వచ్చే రేడియేషన్‌ను దిగువ భూమి లేదా సముద్రానికి చేరకుండా నిరోధిస్తాయి.

వాగ్దానం:

MCB ప్రాంతీయ స్థాయిలో ఉష్ణోగ్రతలను తగ్గించి, కోరల్ బ్లీచింగ్ సంఘటనలను నిరోధించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. ఇటీవలి ప్రాజెక్ట్‌తో ఆస్ట్రేలియాలో పరిశోధన మరియు ప్రారంభ పరీక్షలు కొంత విజయాన్ని సాధించాయి గ్రేట్ బారియర్ రీఫ్ వద్ద. సముద్రపు మంచు కరగకుండా నిరోధించడానికి హిమానీనదాలపై మేఘాలను విత్తడం ఇతర అప్లికేషన్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ప్రస్తుతం ప్రతిపాదించబడిన పద్ధతి సముద్రపు నీటిని ఉపయోగిస్తుంది, సహజ వనరులపై దాని ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు ప్రపంచంలో ఎక్కడైనా నిర్వహించవచ్చు.

ముప్పు:

MCB యొక్క మానవ అవగాహన చాలా అనిశ్చితంగా ఉంది. పూర్తి చేసిన పరీక్షలు పరిమితమైనవి మరియు ప్రయోగాత్మకమైనవి గ్లోబల్ లేదా లోకల్ గవర్నెన్స్ కోసం పరిశోధకులు పిలుపునిచ్చారు ఈ పర్యావరణ వ్యవస్థలను రక్షించడం కోసం వాటిని తారుమారు చేసే నైతికతపై. ఈ అనిశ్చితులలో కొన్ని స్థానిక పర్యావరణ వ్యవస్థలపై శీతలీకరణ మరియు తగ్గిన సూర్యకాంతి యొక్క ప్రత్యక్ష ప్రభావం, అలాగే మానవ ఆరోగ్యం మరియు మౌలిక సదుపాయాలపై పెరిగిన గాలిలో కణాల తెలియని ప్రభావం గురించి ప్రశ్నలు ఉన్నాయి. వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి MCB సొల్యూషన్ యొక్క అలంకరణ, విస్తరణ పద్ధతి మరియు ఊహించిన MCB మొత్తంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సీడ్ మేఘాలు నీటి చక్రం గుండా కదులుతున్నప్పుడు, నీరు, ఉప్పు మరియు ఇతర అణువులు భూమికి తిరిగి వస్తాయి. ఉప్పు నిక్షేపాలు మానవ గృహాలతో సహా నిర్మించిన పర్యావరణాన్ని ప్రభావితం చేయవచ్చు, క్షీణతను వేగవంతం చేయడం ద్వారా. ఈ నిక్షేపాలు నేల కంటెంట్‌ను కూడా మార్చవచ్చు, పోషకాలు మరియు మొక్కలు పెరిగే సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి. ఈ విస్తృత ఆందోళనలు MCBతో పాటు తెలియని వ్యక్తుల ఉపరితలంపై గీతలు పడతాయి.

SAI, ఆల్బెడో సవరణ మరియు MCB ఇన్‌కమింగ్ సోలార్ రేడియేషన్‌ను ప్రతిబింబించేలా పనిచేస్తుండగా, సిరస్ క్లౌడ్ థిన్నింగ్ (CCT) అవుట్‌గోయింగ్ రేడియేషన్‌ను పెంచడాన్ని చూస్తుంది. సిరస్ మేఘాలు వేడిని గ్రహిస్తాయి మరియు ప్రతిబింబిస్తాయి, రేడియేషన్ రూపంలో, తిరిగి భూమికి. ఈ మేఘాల ద్వారా ప్రతిబింబించే వేడిని తగ్గించడానికి మరియు మరింత వేడి వాతావరణం నుండి నిష్క్రమించడానికి, సిద్ధాంతపరంగా ఉష్ణోగ్రతలను తగ్గించడానికి శాస్త్రవేత్తలు సిరస్ క్లౌడ్ సన్నబడటం ప్రతిపాదించారు. శాస్త్రవేత్తలు ఈ మేఘాలను సన్నబడటానికి అంచనా వేస్తున్నారు కణాలతో మేఘాలను చల్లడం వారి జీవితకాలం మరియు మందం తగ్గించడానికి.

వాగ్దానం:

వాతావరణం నుండి తప్పించుకోవడానికి రేడియేషన్ మొత్తాన్ని పెంచడం ద్వారా గ్లోబల్ ఉష్ణోగ్రతలను తగ్గిస్తామని CCT హామీ ఇచ్చింది. ప్రస్తుత పరిశోధనలు దీనిని సూచిస్తున్నాయి మార్పు నీటి చక్రాన్ని వేగవంతం చేయవచ్చు, పెరుగుతున్న అవపాతం మరియు కరువు పీడిత ప్రాంతాలకు ప్రయోజనం. ఈ ఉష్ణోగ్రత తగ్గుదల సహాయపడుతుందని కొత్త పరిశోధన మరింత సూచిస్తుంది నెమ్మదిగా సముద్రపు మంచు కరుగుతుంది మరియు ధ్రువ మంచు గడ్డలను నిర్వహించడంలో సహాయం. 

ముప్పు: 

వాతావరణ మార్పు మరియు భౌతిక శాస్త్రాలపై 2021 ఇంటర్‌గవర్నమెంటల్ ప్యానెల్ ఆన్ క్లైమేట్ చేంజ్ (IPCC) నివేదిక CCT బాగా అర్థం కాలేదు. ఈ రకమైన వాతావరణ మార్పు అవపాతం నమూనాలను మార్చవచ్చు మరియు పర్యావరణ వ్యవస్థలు మరియు వ్యవసాయంపై తెలియని ప్రభావాలను కలిగిస్తుంది. CCT కోసం ప్రస్తుతం ప్రతిపాదించబడిన పద్ధతులు మేఘాలను నలుసు పదార్థంతో చల్లడం. మేఘాలను సన్నబడటానికి కొంత మొత్తంలో కణాలు దోహదపడతాయని అంచనా వేయబడినప్పటికీ, కణాల ఇంజెక్షన్ ద్వారా బదులుగా మేఘాలను విత్తవచ్చు. ఈ విత్తన మేఘాలు సన్నగా మారడం మరియు వేడిని విడుదల చేయడం కంటే మందంగా ఉండి వేడిని బంధించవచ్చు. 

అంతరిక్ష అద్దాలు ఇన్‌కమింగ్ సూర్యరశ్మిని దారి మళ్లించడానికి మరియు నిరోధించడానికి పరిశోధకులు ప్రతిపాదించిన మరొక పద్ధతి. ఈ పద్ధతి సూచిస్తుంది అత్యంత ప్రతిబింబించే వస్తువులను ఉంచడం ఇన్‌కమింగ్ సౌర వికిరణాన్ని నిరోధించడానికి లేదా ప్రతిబింబించడానికి అంతరిక్షంలో.

వాగ్దానం:

అంతరిక్ష అద్దాలు ఊహించబడ్డాయి రేడియేషన్ మొత్తాన్ని తగ్గించండి గ్రహం చేరే ముందు దానిని ఆపడం ద్వారా వాతావరణంలోకి ప్రవేశిస్తుంది. ఇది వాతావరణంలోకి తక్కువ వేడిని ప్రవేశిస్తుంది మరియు గ్రహం చల్లబరుస్తుంది.

ముప్పు:

అంతరిక్ష ఆధారిత పద్ధతులు అత్యంత సైద్ధాంతికంగా ఉంటాయి మరియు వీటితో పాటుగా a సాహిత్యం లేకపోవడం మరియు అనుభావిక డేటా. ఈ రకమైన ప్రాజెక్ట్ యొక్క ప్రభావం గురించి తెలియనివి చాలా మంది పరిశోధకుల ఆందోళనలలో ఒక భాగం మాత్రమే. అదనపు ఆందోళనలు అంతరిక్ష ప్రాజెక్టుల యొక్క ఖరీదైన స్వభావం, భూమి యొక్క ఉపరితలం చేరుకోవడానికి ముందు రేడియేషన్‌ను దారి మళ్లించడం వల్ల కలిగే ప్రత్యక్ష ప్రభావం, సముద్ర జంతువులకు స్టార్‌లైట్‌ను తగ్గించడం లేదా తొలగించడం వంటి పరోక్ష ప్రభావం. ఖగోళ నావిగేషన్‌పై ఆధారపడతారు, శక్తి రద్దు ప్రమాదం, మరియు అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష పాలన లేకపోవడం.

చల్లని భవిష్యత్తు వైపు ఉద్యమమా?

గ్రహ ఉష్ణోగ్రతలను తగ్గించడానికి సౌర వికిరణాన్ని దారి మళ్లించడం ద్వారా, సౌర వికిరణ నిర్వహణ సమస్యను శీఘ్రంగా పరిష్కరించడం కంటే వాతావరణ మార్పు యొక్క లక్షణానికి సమాధానం ఇవ్వడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. ఈ అధ్యయనం యొక్క ప్రాంతం సంభావ్య అనాలోచిత పరిణామాలతో నిండి ఉంది. ఇక్కడ, ఏదైనా ప్రాజెక్ట్‌ను పెద్ద ఎత్తున అమలు చేయడానికి ముందు ఒక ప్రాజెక్ట్ యొక్క ప్రమాదం గ్రహం లేదా వాతావరణ మార్పుల ప్రమాదానికి విలువైనదేనా అని నిర్ధారించడానికి రిస్క్-రిస్క్ అసెస్‌మెంట్ చాలా కీలకం. SRM ప్రాజెక్ట్‌లు మొత్తం గ్రహంపై ప్రభావం చూపగల సామర్థ్యం సహజ పర్యావరణానికి, భౌగోళిక రాజకీయ ఉద్రిక్తతల తీవ్రతను మరియు పెరుగుతున్న ప్రపంచ అసమానతలపై ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడానికి ఏదైనా ప్రమాద విశ్లేషణ యొక్క అవసరాన్ని చూపుతుంది. ఒక ప్రాంతం లేదా మొత్తం గ్రహం యొక్క వాతావరణాన్ని మార్చడానికి ఏదైనా ప్రణాళికతో, ప్రాజెక్ట్‌లు తప్పనిసరిగా ఈక్విటీ మరియు వాటాదారుల ప్రమేయం యొక్క పరిశీలనలను కేంద్రీకరించాలి.