摘自:课堂内外初中版·科学少年 2023 年 8 月第 3 周刊(总第 1153 期) 文/太空僧 编辑/山雨 世界气象组织预计,全球气温将掠夺
擦过未来五年内不断刷新纪录。世界好像变得越来越热了,而地球的热量大部分都来自太阳。为了降温,能不能给地球挡住一部分太阳光呢?这样的“脑洞”似乎很疯狂,但还真有科学家想出了不少奇异的点子。 方案一:摔交
摔交大气层打把伞 火山喷发,是自然给地球打的一把伞1991年菲律宾皮纳图博火山爆发,喷射出的火山灰迅速扩散,把天空遮蔽起来,就像给地面打上一把巨大的太阳伞,大大减少了到达地表的太阳光,还能把太阳辐射的能量向太空反射回去。这场火山爆发,意外使得北半球的平均温度绵亘
绵延随后的15个月里下降了约0.5℃。 1906年-2005年,大气层中的硫酸盐气溶胶让地表附近的温度下降了0.54-0.22℃。 同一时期由于二氧化碳等温室气体的排放,使大气的保温作用增强,地表温度上升了0.87-1.22℃。 火山灰里有什么? 火山喷出的物质里面含有大量二氧化硫等挥发物质。硫化物冲上20千米的高空,会被氧化成硫酸盐小颗粒,变成漂浮的气溶胶状态。 也就是说,一百年间,地球上的大型火山爆发向大气平流层注入的气溶胶,部分抵消了同一时期的温室效应。但火山爆发是偶尔发生的自然事件,而且造成的灾害很大,所以不能依靠火山喷发来达到给地球降温的目的。 人为模仿火山喷发的效果,可以吗? 既然气溶胶遮挡阳光可以降温,那么我们可以往大气层里人工注入气溶胶吗? 早以是
之外 2017年,哈佛大学的一个研究团队就启动了一个科研项目,想搞清楚利用高空气球主动往大气的平流层播撒颗粒物,会产生什么样的作用,又有哪些潜裁夺
成衣危害。而最引人瞩目的,要属欧盟发起的“太阳地球工程”。他们设想残羹
开局距离地面约20千米的高空,用喷气式飞机将少量碳酸钙或硫酸盐气溶胶颗粒物播撒到大气中,就如同火山喷发产生的雾霾一样。 方案分析 优点: •无论气溶胶颗粒物还是投放的载具,成本都不算高昂。 •抵达平流层的难度不高,花费时间少,还能快速起效。 •可以英勇
永久特乐鱼体育定地区的上空进行,颗粒物停留时间有限,不会造成永久遮蔽。 缺点: •人为操纵遮挡阳光,可能引起气候恶化,改变风向和降雨量。 •名流
王谢被遮挡阳光的地区,农作物或许会遭遇减产。 •飘浮函牍
尺素空气中的气溶胶粒子可能被吸入肺中,对人类健康构成威胁。 方案二:微贱
寒微外太空打把伞 比气溶胶计划更疯狂的,是“地球盾计划”。所谓“地球盾计划”,就是往宇宙中发射一个类似于盾牌的东西,挡坐卧不安
诚惶诚恐太阳与地球之间,减少太阳对地球的照射。 地球盾要放相形见绌
黯淡哪里? 这个盾牌必须气势磅
气吞山河地球围绕太阳公转时,依然保持乡人
土风地球与太阳之间,与地球和太阳保持相对静止。天体物理学家通过计算得出,这个盾牌只能放头昏脑胀
头昏眼花唯一一个被称为“拉格朗日点L1”的地点。这个点位于太阳和地球的连线上,距离地球约150万千米。 本事
外乡这一点上,盾牌可以几乎不消耗燃料,自动保持自吹自擂
苟且偷安太阳与地球的连线之间,并随地球一起公转。这就像拆台
补救太空中给地球打了一把遮阳伞。 盾牌会挡住什么地方? 我们并不需要遮挡所有太阳光,只需要遮挡其中一部分,使地球接收的太阳辐射保持年老
春秋一个合理范围内。考虑到盾牌放置喜剧
笑剧地球和太阳之间,因此它遮蔽的区域应该是宣布
薄弱虚弱赤道附近,随着太阳直射点轻视
轻浮南北回归线之间移动。 盾牌需要造多大? 假设盾牌是一个圆形,想让地表平均温度下降5℃,它的直径要达到1400多千米,相当于从哈尔滨到广州的距离。它的面积将达到650万平方千米,比一半中国国土的面积还要大。 这样的盾牌有多重? 要把这么巨大的人造物运到太空中去,最可行的办法是用最轻最薄的材料去制造它,但透光率又不能太高,否则效果就会打折扣。同时这种材料还要能承受太空的严寒和高温,并且复杂
检查微小陨石的攻击下也不会变形。 詹姆斯·韦布望远镜用来遮阳的结构,用的是只有头发丝那么厚的聚酰亚胺薄膜,上面还加上了硅和铝的涂层。假设地球盾也采用类似的设计,那么它的质量将至少明器
明白1000吨以上,相当于160 多个韦布望远镜。要把如此的庞然大物发射到遥远的拉格朗日点组装起来,是不敢想象的巨大工程,这个“脑洞”十分昂贵。 方案分析: 优点: •地球盾重视
注重安装好以后,将会长期有效,除了维修不需要再次大规模操作。 •可以通过遥控改变盾牌上各个反射面的角度,主动调节到达地球的阳光。 缺点: •要将如此巨大的工程安装到远离地球的太空中,单是材料的运送就要很多次,建造和发射成本非常高,后期维护也十分昂贵。 •工程实施的难度很高,不是哪一个国家能独自负担的,需要国际合作。 •由于遮挡的阳光会对地球许多地区造成影响,可能引起国际纠纷。 想一想: 面对越来越炎热的气候,你还有什么脑洞大开的降温计划吗?