科学家称，给太阳“调暗”可能引发全球大乱

哥伦比亚大学气候学院及工程学院的大气化学家、气溶胶科学家V·费伊·麦克尼尔（V. Faye McNeill）指出，即便气候模型对太阳地球工程（SAI）的模拟较为复杂，也必然是理想化的。研究中假设的粒子大小完美、投放量和位置精确，而现实情况与理想状态的差距揭示了预测中的诸多不确定性。她表示：“若尝试实施SAI，可能出现的结果范围比以往认知的要广泛得多。”

在《科学报告》（Scientific Reports）发表的一项研究中，麦克尼尔团队考察了使SAI在现实中远比理论复杂的物理、政治和经济障碍。他们通过回顾现有研究发现，SAI的效果取决于部署方式和地点的细节，关键因素包括粒子释放的高度、纬度、季节及注入大气的物质总量。其中，纬度影响最大：集中在极地附近的SAI可能扰乱热带季风，赤道附近释放则可能改变急流并干扰全球大气环流。麦克尼尔强调：“这不仅是向大气注入5万亿克硫的问题，何时何地注入至关重要。”这些变量表明，SAI若实施应集中协调进行，但研究人员认为，受地缘政治现实影响，这一可能性不大。

大多数研究SAI的气候模型假设使用类似火山喷发产生化合物的硫酸盐气溶胶。1991年皮纳图博火山喷发后，全球气温数年下降近1摄氏度，常被引为SAI可暂时冷却地球的证据。但火山活动也凸显了风险：该喷发扰乱了印度季风系统、减少南亚降雨量并加剧臭氧消耗。人工释放硫酸盐或产生类似副作用，如酸雨和土壤污染，这促使科学家研究其他潜在更安全的材料。

提议的替代材料包括碳酸钙、α-氧化铝、金红石和锐钛矿型二氧化钛、立方氧化锆甚至钻石等矿物。尽管人们关注这些材料的阳光散射能力，但对其可获得性和实用性等关键问题探讨较少。哥伦比亚大学气溶胶科学家、新论文第一作者米兰达·哈克（Miranda Hack）表示，科学家讨论气溶胶候选材料时，很少考虑实际限制对每年大量注入能力的影响，许多提议材料并不丰富。例如，钻石光学性能好但稀缺昂贵；立方氧化锆和金红石型二氧化钛理论上能满足需求，但经济模型显示需求增加会导致生产成本飙升；仅碳酸钙和α-氧化铝储量足以规模化应用，却在分散过程中面临严重技术问题。

SAI要发挥作用，粒子需保持极小（小于1微米），但矿物替代材料易聚集成较大团聚体，散射阳光效果变差且大气行为不可预测。哈克称：“与硫酸盐相比，这些材料未必能带来所讨论的气候效益。”

哥伦比亚商学院气候经济学家、气候学院密切合作者格诺特·瓦格纳（Gernot Wagner）认为，看待SAI需权衡风险，考虑到复杂现实，“它不会像99%的论文模拟的那样发生”。该研究合著者还包括哥伦比亚电化学能源中心联合主任丹尼尔·斯坦加特（Daniel Steingart）。团队强调，尽管SAI看似是全球变暖的快速解决方案，但实际冷却地球的道路可能比看上去更危险和不可预测。