印第安纳大学研究人员领导的一项研究表明，在大气中散射反射阳光的颗粒可以减缓西南极洲的快速融化，并降低灾难性海平面上升的风险。
这项研究是首批研究气候工程如何影响南极洲的研究之一，科学家们对本世纪南极洲西部冰层加速流失的可能性越来越大发出了报。这项工作发表在《地球物理研究杂志：大气》上。
“即使世界实现了将全球变暖限制在比工业化前水平高 1.5 摄氏度的雄心勃勃的目标(我们目前还没有实现这一目标)，我们也将看到海平面大幅上升，”助理保罗·戈达德 (Paul Goddard)说道。印第安纳大学艺术与科学学院地球与大气科学系的研究科学家，也是该研究的主要作者。“探索在阳光被地球气候系统吸收之前将其反射到太空的方法，可以帮助我们赢得更多时间来应对气候变化，避免或推迟气候临界点，例如南极西部冰盖的崩塌。”
除了戈达德之外，该论文的共同作者还包括印第安纳大学地球与大气科学助理教授本·克拉维茨(Ben Kravitz);康奈尔大学的道格拉斯·麦克马丁和丹尼尔·维尼尼;Ewa Bednarz，国家海洋和大气管理局;和国家大气研究中心的沃克·李。
该研究探索了一种称为平流层气溶胶注入的气候工程形式，其中由一组飞机将大量微小的硫滴释放到平流层中，作为控制全球气温的拟议方法。
这种方法模仿了一座大型火山向高层大气喷出大量颗粒并沉淀出可持续数月至数年的冷却效应时所发生的情况。最近在一份白宫报告中讨论了这一问题，该报告概述了平流层气溶胶注入和海洋云增亮的潜在研究计划，这是另一种拟议的地球冷却策略。
有记录以来最热的十年发生在过去 14 年中。其中包括 2023 年，它有望取代 2016 年，成为有记录以来最热的一年。全球气温飙升的同时，世界各地还出现了前所未有的热浪、野火、山洪和其他与气候相关的影响。
在他们的研究中，印第安纳大学的研究人员和合作者使用高性能计算机和全球气候模型来模拟不同的平流层气溶胶注入情景，确定最有可能减缓南极冰损失的冷却策略。该研究进行的部分数据分析是在印第安纳大学信息技术服务部的大内存计算机集群Carbonate上进行的。
戈达德说：“气溶胶的释放地点非常重要，并且会对气候产生不同的影响。” “在这种情况下，我们发现在热带和亚热带多个纬度释放平流层气溶胶(在南半球比例更大)是保护南极洲陆地冰的最佳策略，因为它有助于使温暖的海水远离冰层。冰架。”
研究人员模拟了 11 种不同的平流层气溶胶注入场景。三个案例跨越多个纬度——被认为是最有可能实施平流层气溶胶注入的方法——温度目标分别比工业化前水平高1.5、1和0.5摄氏度。这些模拟从 2035 年开始，一直持续到 2070 年，其中包括没有平流层气溶胶注入的中等排放情景，这是比较的关键点。
戈达德说，尽管在多个纬度注入平流层气溶胶的模拟情景显示出对南极冰损失的好处，但仍需要进一步研究来量化融化速率的变化。
值得注意的是，由于盛行风向南移动，将温暖的海水拉向冰架，一些单纬度注入情景实际上加速了南极冰层的流失。
“如果我们要改造气候，我们如何做到这一点真的很重要，”戈达德说。
例如，与平流层气溶胶注入相关的一些风险包括区域降水模式的变化以及“终止冲击”的可能性，即如果长达数十年的治疗中断，全球气温将迅速反弹至平流层气溶胶注入前的水平。
克拉维茨说，这项研究丰富了关于刻意为地球降温的利弊的知识体系，随着气候变化的影响变得更加突出，这一概念正在得到更广泛的讨论。
“如果社会决定有一天要进行地球工程，我们需要更好地了解我们所知道的和我们不知道的，”他说。“我们正在开始填补有关管理太阳辐射的风险和区域影响的一些知识空白，但在任何人都可以确定实际推进它是否是一个好主意之前，还需要进行更多的研究。对于南极洲和地球其他地区来说都是如此。”
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