云工程可能比之前预期的更有效地缓解全球变暖

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云“工程”可能比以前预计的更有效地减缓气候变暖,因为新研究显示,由于产生了增加的云层覆盖。

英国伯明翰大学的研究人员在《自然地球科学》杂志上发表的一项研究中发现,海洋云增白(MCB),也称为海洋云工程,主要通过增加云层覆盖面积来实现冷却效果,其冷却效果占60-90%。

之前用于估算MCB冷却效果的模型主要集中在气溶胶喷射对云层产生增白效应的能力,这进而增加了反射回太空的阳光量的方式。

近年来,MCB作为一种抵消人类造成的全球变暖影响并在全球经济脱碳的过程中赢得时间的方式备受关注。它的工作原理是将微小颗粒或气溶胶喷入大气中,其中它们与云层混合,主要目的是增加云层反射阳光的能力。

该技术的实验已经在澳大利亚进行,试图减少大堡礁上的漂白现象。然而,由于共变气象条件等可变因素的影响,MCB产生冷却效果的方式以及云层对气溶胶的响应仍然知之甚少。

为了研究这一现象,研究人员利用了夏威夷基拉韦厄火山的喷发产生的气溶胶注入来创建了一个“自然实验”,以研究这些自然气溶胶、云层和气候之间的相互作用。

利用机器学习和历史卫星和气象数据,研究团队创建了一个预测器,展示了在火山不活跃期间云层如何行为。这使他们能够清楚地确定火山气溶胶直接引起的云层影响。

他们能够证明,在火山活动期间,云层相对增加了高达50%,在区域范围内产生了高达-10 W m-2的冷却效果。全球加热和冷却以每平方米瓦特计量,负数表示冷却效果。请注意,二氧化碳翻倍会导致全球平均+3.7 W m-2的加热效果。

研究是与英国气象局、爱丁堡大学、雷丁大学、利兹大学、瑞士苏黎世联邦理工学院以及美国马里兰大学和美国国家航空航天局合作完成的。

伯明翰大学的首席作者陈颖博士表示:“我们的研究结果表明,海洋云增白可能作为气候干预比以前的气候模型所预测的更为有效。当然,虽然它可能有用,但MCB并不能解决人类活动产生的温室气体造成的全球变暖的根本原因。因此,它应被视为一种‘止痛药’,而非解决方案,我们必须继续改善对气溶胶对云层影响的基本认识,进一步研究MCB的全球影响和风险,寻找脱碳人类活动的途径。”

这项研究伴随着全球对云工程越来越多的兴趣。英国研究与创新最近启动了一项价值1050万英镑的研究项目,旨在就太阳辐射管理方法(包括MCB)向政策制定者提供信息。而高级研究与发明局(ARIA)专注于研究气候和天气管理技术。在美国,华盛顿大学的团队最近从美国加利福尼亚州阿拉米达市的一艘退役航母上进行了首次户外气溶胶实验。

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