Sayyoraviy quyosh kremi: quyosh radiatsiyasining modifikatsiyasi

Iqlimni buzish geoinjeneriyasi 3-qism

1-qism: cheksiz noma'lumlar
2-qism: Okeandagi karbonat angidridni olib tashlash
4-qism: Etika, tenglik va adolatni hisobga olish

Quyosh radiatsiyasini o'zgartirish (SRM) - iqlim geoinjeneriyasining bir shakli bo'lib, u kosmosga qaytariladigan quyosh nuri miqdorini ko'paytirishga - sayyoraning isishini qaytarishga qaratilgan. Ushbu aks ettirishning kuchayishi quyosh nuri miqdorini kamaytiradi, bu esa uni atmosferaga va Yer yuzasiga olib keladi va sayyorani sun'iy ravishda sovutadi. 

Tabiiy tizimlar orqali Yer bulutlar, havodagi zarralar, suv va boshqa sirtlar, shu jumladan okean bilan o'zaro ta'sir qilish uchun harorat va iqlimni saqlab turish uchun quyosh nurini aks ettiradi va yutadi. Hozirda, taklif qilingan tabiiy yoki takomillashtirilgan tabiiy SRM loyihalari mavjud emas, shuning uchun SRM texnologiyalari birinchi navbatda mexanik va kimyoviy toifaga kiradi. Bu loyihalar asosan Yerning quyosh bilan tabiiy oʻzaro taʼsirini oʻzgartirishga intiladi. Ammo quruqlikka va okeanga tushadigan quyosh miqdorini kamaytirish to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuriga bog'liq bo'lgan tabiiy jarayonlarni buzishi mumkin.

Taklif etilayotgan mexanik va kimyoviy SRM loyihalari

Yerda quyoshdan keladigan va chiqib ketadigan radiatsiya miqdorini boshqaradigan o'rnatilgan tizim mavjud. U buni haroratni tartibga solishga yordam beradigan yorug'lik va issiqlikni aks ettirish va qayta taqsimlash orqali amalga oshiradi. Ushbu tizimlarning mexanik va kimyoviy manipulyatsiyasiga qiziqish stratosfera aerozolini in'ektsiya qilish orqali zarrachalarni chiqarishdan dengiz bulutlarini yoritish orqali okeanga yaqin qalinroq bulutlarni ishlab chiqishgacha bo'lgan qiziqishni o'z ichiga oladi.

Stratosfera aerozolini in'ektsiya qilish (SAI) erning aks ettirish qobiliyatini oshirish, erga tushadigan quyosh nuri miqdorini va atmosferada ushlab turilgan issiqlikni kamaytirish uchun havodagi sulfat zarralarini maqsadli chiqarishdir. Nazariy jihatdan quyoshdan himoya qiluvchi kremdan foydalanishga o'xshash quyosh geoinjeneriyasi quyosh nuri va issiqlikni atmosferadan tashqariga yo'naltirishni maqsad qilib qo'yadi, bu esa sirtga tushadigan miqdorni kamaytiradi.

Va'da:

Bu kontseptsiya kuchli vulqon otilishi bilan birga sodir bo'ladigan tabiiy hodisalarga asoslangan. 1991 yilda Filippindagi Pinatubo tog'ining otilishi natijasida stratosferaga gaz va kul tarqalib, oltingugurt dioksidining massa miqdorini tarqatdi. Shamollar oltingugurt dioksidini ikki yil davomida butun dunyo bo'ylab harakatlantirdi va zarralar so'riladi va global haroratni 1 daraja Farangeytga (0.6 daraja Selsiy) kamaytirish uchun etarli quyosh nurini aks ettirdi..

Tahdid:

Inson tomonidan yaratilgan SAI bir nechta yakuniy tadqiqotlarga ega bo'lgan juda nazariy tushuncha bo'lib qolmoqda. Bu noaniqlik faqat inyeksiya loyihalari qancha davom etishi kerakligi va agar SAI loyihalari muvaffaqiyatsizlikka uchrasa, (yoki qachon) to'xtatilsa yoki moliyalashtirilmasa nima bo'lishi haqidagi noma'lumlar bilan yanada kuchayadi. SAI loyihalari boshlangandan keyin potentsial cheksiz ehtiyojga ega bo'ladi va vaqt o'tishi bilan samarasiz bo'lishi mumkin. Atmosfera sulfat in'ektsiyalarining jismoniy oqibatlari kislotali yomg'irning potentsialini o'z ichiga oladi. Vulqon otilishida ko'rinib turganidek, sulfat zarralari dunyo bo'ylab sayohat qiladi va odatda bunday kimyoviy moddalar ta'sir qilmaydigan hududlarda cho'kishi mumkin, ekotizimlarni o'zgartirish va tuproq pH ni o'zgartirish. Aerozol sulfatiga taklif qilingan muqobil kaltsiy karbonat bo'lib, molekula sulfatga o'xshash ta'sirga ega bo'lishi kutilmoqda, ammo yon ta'siri unchalik ko'p emas. Biroq, so'nggi modellashtirish tadqiqotlari kaltsiy karbonatini ko'rsatadi ozon qatlamiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Kiruvchi quyosh nurlarining aks etishi qo'shimcha tenglik bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqaradi. Kelib chiqishi noma'lum va global bo'lishi mumkin bo'lgan zarrachalarning cho'kishi geosiyosiy keskinlikni kuchaytirishi mumkin bo'lgan haqiqiy yoki taxmin qilingan nomutanosibliklarni keltirib chiqarishi mumkin. Shvetsiyadagi SAI loyihasi 2021 yilda Shvetsiya, Norvegiya, Finlyandiya va Rossiyadagi mahalliy Saami xalqining vakillik organi bo'lgan Saami Kengashi insonning iqlimga aralashuvi haqidagi xavotirlarini bildirganidan so'ng to'xtatildi. Bu haqda Kengash vitse-prezidenti Asa Larsson Blind ma'lum qildi saami xalqining tabiat va uning jarayonlarini hurmat qilish qadriyatlari bevosita to'qnash keldi quyosh geoinjeneriyasining ushbu turi bilan.

Sirtga asoslangan yoritish/Albedo modifikatsiyasi erning aks ettirish qobiliyatini oshirish va atmosferada qolgan quyosh radiatsiyasi miqdorini kamaytirishga qaratilgan. Kimyo yoki molekulyar usullarni qo'llash o'rniga, sirtga asoslangan yoritish albedoni oshirishga intiladi, yoki shaharlar, yo'llar, qishloq xo'jaligi erlari, qutb mintaqalari va okeandagi jismoniy o'zgarishlar orqali er yuzasining aks ettirilishi. Bu quyosh nurini aks ettirish va yo'naltirish uchun ushbu hududlarni aks ettiruvchi materiallar yoki o'simliklar bilan qoplashni o'z ichiga olishi mumkin.

Va'da:

Sirtga asoslangan yoritish mahalliy asosda to'g'ridan-to'g'ri sovutish xususiyatlarini taklif qilishi kutilmoqda - xuddi daraxt barglari uning ostidagi tuproqni qanday soya qilishi mumkin. Ushbu turdagi loyihalar kichikroq miqyosda, ya'ni mamlakatdan mamlakatga yoki shahardan shaharga amalga oshirilishi mumkin. Bundan tashqari, sirtga asoslangan yoritish yordam berishi mumkin ko'plab shaharlar va shahar markazlari boshdan kechirayotgan issiqlikni teskari ta'minlash shahar orolining issiqlik ta'siri natijasida.

Tahdid:

Nazariy va kontseptual darajada sirtga asoslangan yoritishni tez va samarali amalga oshirish mumkin bo'lgan ko'rinadi. Biroq, albedo modifikatsiyasi bo'yicha tadqiqotlar juda nozik bo'lib qolmoqda va ko'plab hisobotlar noma'lum va tartibsiz ta'sirlarning potentsialini ko'rsatadi. Bunday sa'y-harakatlar global yechim taklif qilishi dargumon, ammo sirtni yoritish yoki boshqa quyosh nurlanishini boshqarish usullarining notekis rivojlanishi mumkin. aylanma yoki suv aylanishiga kiruvchi va oldindan aytib bo'lmaydigan global ta'sir. Muayyan hududlarda sirtni yoritish mintaqaviy haroratni o'zgartirishi va zarralar va moddalarning harakatini muammoli nuqtalarga o'zgartirishi mumkin. Bundan tashqari, sirtga asoslangan yoritish mahalliy yoki global miqyosda tengsiz rivojlanishga olib kelishi mumkin, bu esa quvvat dinamikasini o'zgartirish potentsialini oshiradi.

Marine Cloud Brightening (MCB) okean ustida past darajadagi bulutlarni ekish uchun dengiz purkagichidan maqsadli foydalanadi, bu esa bulutlarning shakllanishini rag'batlantiradi. yorqinroq va qalinroq bulut qatlami. Bu bulutlar kiruvchi radiatsiyaning quruqlikka yoki dengizga tushishiga to'sqinlik qiladi, bundan tashqari radiatsiyani atmosferaga qaytaradi.

Va'da:

MCB mintaqaviy miqyosda haroratni pasaytirish va mercan oqartirish hodisalarini oldini olish imkoniyatiga ega. Tadqiqotlar va dastlabki sinovlar Avstraliyada yaqinda amalga oshirilgan loyiha bilan ba'zi muvaffaqiyatlarga erishdi Buyuk to'siq rifida. Boshqa ilovalar dengiz muzining erishini to'xtatish uchun muzliklar ustiga bulutlarni ekishni o'z ichiga olishi mumkin. Hozirda taklif qilinayotgan usul okean dengiz suvidan foydalanadi, uning tabiiy resurslarga ta'sirini kamaytiradi va uni dunyoning istalgan nuqtasida amalga oshirish mumkin.

Tahdid:

MCBni inson tushunishi juda noaniqligicha qolmoqda. Tugallangan testlar cheklangan va eksperimentaldir tadqiqotchilar global yoki mahalliy boshqaruvni talab qiladi ushbu ekotizimlarni ularni himoya qilish uchun manipulyatsiya qilish etikasi haqida. Ushbu noaniqliklarning ba'zilari sovutish va quyosh nurining pasayishining mahalliy ekotizimlarga bevosita ta'siri, shuningdek, havodagi zarrachalarning ko'payishining inson salomatligi va infratuzilmasiga noma'lum ta'siri haqidagi savollarni o'z ichiga oladi. Ularning har biri MCB eritmasining tarkibiga, joylashtirish usuliga va kutilayotgan MCB miqdoriga bog'liq bo'ladi. Urug'li bulutlar suv aylanishida harakat qilganda, suv, tuz va boshqa molekulalar erga qaytadi. Tuz konlari qurilgan atrof-muhitga, jumladan, odamlarning uy-joylariga ta'sir qilishi mumkin, buzilishni tezlashtirish orqali. Bu konlar, shuningdek, tuproq tarkibini o'zgartirishi mumkin, bu ozuqa moddalariga va o'simliklarning o'sish qobiliyatiga ta'sir qiladi. Ushbu keng qamrovli tashvishlar MCB bilan birga kelgan noma'lumlarning sirtini tirnaydi.

SAI, albedo modifikatsiyasi va MCB kiruvchi quyosh radiatsiyasini aks ettirish uchun ishlasa-da, Cirrus Cloud Thinning (CCT) chiquvchi radiatsiyani oshirishga qaraydi. Sirrus bulutlari issiqlikni yutadi va aks ettiradi, radiatsiya shaklida, erga qaytib. Cirrus Cloud Thinning olimlar tomonidan ushbu bulutlar tomonidan aks ettirilgan issiqlikni kamaytirish va atmosferadan ko'proq issiqlik chiqishi, nazariy jihatdan haroratni pasaytirish uchun taklif qilingan. Olimlar bu bulutlarning yupqalanishini taxmin qilishmoqda bulutlarni zarrachalar bilan purkash ularning umrini va qalinligini kamaytirish uchun.

Va'da:

CCT atmosferadan qochish uchun radiatsiya miqdorini oshirish orqali global haroratni kamaytirishni va'da qilmoqda. Hozirgi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki modifikatsiya suv aylanishini tezlashtirishi mumkin, yog'ingarchilikni ko'paytirish va qurg'oqchilikka moyil bo'lgan foydali hududlar. Yangi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, bu haroratning pasayishi yordam berishi mumkin dengiz muzining sekin erishi va qutb muzliklarini saqlashga yordam beradi. 

Tahdid: 

2021 yilgi Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo panel (IPCC) iqlim o'zgarishi va fizika fanlari bo'yicha hisobotida ko'rsatilgan CCT yaxshi tushunilmagan. Ushbu turdagi ob-havo o'zgarishi yog'ingarchilik shakllarini o'zgartirishi va ekotizimlar va qishloq xo'jaligiga noma'lum ta'sir ko'rsatishi mumkin. Hozirgi vaqtda CCT uchun tavsiya etilgan usullar bulutlarni zarrachalar bilan purkashni o'z ichiga oladi. Muayyan miqdordagi zarrachalar bulutlarni yupqalashtirishga hissa qo'shishi kutilsa-da, zarrachalarni in'ektsiya qilish orqali o'rniga bulutlarni ekishi mumkin. Bu urug'langan bulutlar yupqaroq bo'lib, issiqlikni chiqarish o'rniga qalinroq bo'lib, issiqlikni ushlab turishi mumkin. 

Kosmik oynalar tadqiqotchilar kiruvchi quyosh nurini qayta yo'naltirish va blokirovka qilishni taklif qilgan yana bir usuldir. Bu usul taklif qiladi yuqori aks ettiruvchi ob'ektlarni joylashtirish kiruvchi quyosh radiatsiyasini blokirovka qilish yoki aks ettirish uchun kosmosda.

Va'da:

Kosmik nometalllar kutilmoqda radiatsiya miqdorini kamaytirish sayyoraga yetib bormasdan oldin uni to'xtatib, atmosferaga kirish. Bu atmosferaga kamroq issiqlik tushishiga va sayyorani sovutishga olib keladi.

Tahdid:

Kosmosga asoslangan usullar juda nazariy va a bilan birga keladi adabiyot etishmasligi va empirik ma'lumotlar. Ushbu turdagi loyihaning ta'siri haqidagi noma'lumlar ko'plab tadqiqotchilarni tashvishga soladigan narsalarning faqat bir qismidir. Qo'shimcha tashvishlar orasida kosmik loyihalarning qimmatligi, radiatsiyani er yuzasiga yetmasdan oldin yo'naltirishning bevosita ta'siri, dengiz hayvonlari uchun yulduz nurini kamaytirish yoki olib tashlashning bilvosita ta'siri kiradi. samoviy navigatsiyaga tayanadi, potentsial tugatish xavfi, va xalqaro kosmik boshqaruvning yo'qligi.

Salqin kelajak sari harakatmisiz?

Quyosh nurlanishini sayyoralar haroratini pasaytirish uchun qayta yo'naltirish orqali, Quyosh radiatsiyasini boshqarish muammoni hal qilishdan ko'ra, iqlim o'zgarishi alomatlariga javob berishga harakat qiladi. Ushbu tadqiqot sohasi kutilmagan oqibatlarga olib keladi. Bu erda har qanday loyihani keng miqyosda amalga oshirishdan oldin loyiha xavfi sayyora uchun xavf yoki iqlim o'zgarishi xavfiga arziydimi yoki yo'qligini aniqlash uchun xavf-xatarni baholash juda muhimdir. SRM loyihalarining butun sayyoraga ta'sir qilish potentsiali tabiiy muhit uchun xavfni, geosiyosiy keskinlikning kuchayishini va global tengsizlikning kuchayishiga ta'sirini hisobga olgan holda har qanday xavf tahlili zarurligini ko'rsatadi. Mintaqaning yoki umuman sayyoramizning iqlimini o'zgartirish bo'yicha har qanday rejada loyihalar tenglik va manfaatdor tomonlarning ishtirokini hisobga olishi kerak.