如何“黑”进地球，阻止气候变化？

产生温室气体，而温室气体会捕获热量。地球的气温正在缓慢而稳步地升高，如果我们不做些什么，在未来的十年里，人类将会自己走向消亡。这里是天文在线未解之谜，今天我们将会回答这个特殊问题：我们该如何“黑”进地球并阻止气候变化。

如果没有规模庞大的地球工程项目，我们是无法通过控制排放来防止气候变化的。地球工程是指使用特定技术，以某种方式来影响地球的气候，并需要与减少碳排放的措施共同实施。换句话说，由于我们已经产生了大量的温室气体，仅仅追求碳中和已经不够了。我们现在应当追求负碳排放如果我们能够成功构建这些技术，我们将成为卡尔达舍夫I型文明，这意味着我们可以掌握这颗行星所有可用能源。它是等级最低的文明类型，但这离成为我们梦寐以求的星际和星系际文明又近了一步。

那么这些技术是什么呢？我们又该如何使用？最受欢迎的一种技术被称为CCS，即碳捕集与封存，它在起初也包括防止燃尽的碳进入大气。此项技术用于化石燃料发电厂，并能够捕获这些化石燃料燃烧产生的近乎90%的碳。这些碳之后通常会被封存到地下深处或者海底某处。大自然就是这样处理空气中的碳，就像树木吸收并固定碳，且在死亡后被埋藏地下，而这项技术只是加速了这个过程。

由于目前世界上80%的能源都是来源于化石燃料，碳捕集与封存在最初听起来是一个相当不错的减排方式。再者，该项技术安全并且经测试的。但是，这项技术仍存在一些重大问题。第一，很少有美国的煤厂真正地在使用这项技术。第二，CCS使能源供应商不再积极寻求可再生的替代能源。

与碳捕集类似的一项提议是直接空气捕获，这是一种通过过滤器来直接分离空气中碳的技术。该技术由瑞士公司Climeworks开发，该公司称从2019年起，该技术将会开放给所有想要使用此技术的人。

玄武岩能够捕获水和二氧化碳，并最终使它们在岩石内钙化。 希望在接下来的五年中，这种从空气中直接捕获二氧化碳的方法能够变得流行起来。由于直接从空气中捕获二氧化碳的方法既花费昂贵又无利可图，这种方法不被投资者看好。

另一种利用地球自身循环处理碳排放的方法是“海洋绿化”。船身游离到海中的铁可以被当做浮游植物进行光合作用肥料，光合作用正是通过吸收二氧化碳而得以进行完成的。然而，“海洋绿化”的效果有待商榷，因为它有可能对海洋生态系统造成永久的损害。

另一个相似的新方案是提高海洋的碱性。 海洋吸收着人类（每年）将近25%的碳排放，这一过程也使得海洋的酸性逐渐提高。 逆转海洋的酸化对于延缓或者停止气候变化是非常重要的。所以有一些科学家建议，我们应该向海洋中投放一些特定的矿物，并且用他们产生的物质来吸收并存储二氧化碳以减弱海洋的酸性。

与“海洋绿化”相似的另一种方法是“重新造林”。据估计，目前热带地区有将近7.51亿英亩的非林土地可供种植。我们每年都会损失18.7万英亩的森林，并且损失的速度每年依旧在惊人地增长。我们有许多可以种植树木的新方案。一种由NASA前工程师Loren Fletcher （劳伦 弗莱彻）提出的方法就是使用无人机。Loren提到，无人机种植比人力种植更快更经济，并且每年可以种植将近十亿的树木。就像“海洋绿化”一样，无人机种植提供的树木可以使地球从空气中自然地吸取二氧化碳。

“太阳辐射管理” (SRM)是另一项主要地球工程。总的来说，是一种反射照向地球的太阳光的方法，这是目前为止提出的最野心勃勃的地球工程。该方法是在太阳和地球的轨道之间放一个月球一样大的盾牌或者机器人尘埃来阻挡太阳辐射进而使得地球冷却。这种方法很有必要因为地球平均温度以每年1.5摄氏度的幅度在增长，这样的气候变化对地球有毁灭性的影响。 然而，创造这样一个能反射阳光的巨大盾牌对于现在的人类科技水平来水是十分困难的，所以人们能想到的相对实际的方法就是将海洋作为一面镜子来反射太阳光。

人们设计的的船会在海洋里激起泡沫，这些泡沫反射其内部的阳光，然而这会给海洋的生态环境造成消极的影响。我们却可以利用这一点对海冰做与之类似的事——在北冰洋的海冰里放入小玻璃珠，以增加它的反射率，这样就可以减少海冰的融化。以保持地球凉爽，最终达到阻止海平面上升的目的。我们也可以把目光转向云层，特别是一种SRM卷云，如你所愿，将这种云减少正是减少大气云层的计划。这种云通常位于高海拔地区，它可以吸收大量太阳辐射来防止其反射回宇宙空间。我们要做的就是用可以吸水的悬浮颗粒来减少它们的数量。

值得注意的是，该计划未得到广泛的测试，对环境可能存在潜在的危害。即使是这样，我们也有过在云中操作的先例。一个世纪以来，类似于在平流层撒入悬浮颗粒等一系列操作一直都有，例如，往大气中撒入硫粉以模仿火山爆发，来弄懂如何遮挡阳光。但人们不喜欢往空气中撒硫的办法，这种物质会对呼吸造成影响。

最终，所有这种大型地球工程都面临着一个重要的问题，那就是资金需求与政府的支持，一些大型公司对气候变化的解决方案上也不能得出一致的对策。气候的变化不可否认地给我们留下了一个问题，掌控气候变化需要全世界的科学性努力，仅仅只是限制气体排放是远远不够的。若是我们继续排放温室气体，再多的环境工程也将会无能为力。也许，我们应当将二者结合起来。为了减缓全球变暖，这注定需要每个人共同努力，这就是处理地球问题及阻止气候变化的办法。如果你认为我们有哪些遗漏的，请在评论区告诉我们。

相关知识

太阳光是太阳发出的电磁辐射的一部分，特别是红外线、可见光和紫外线。在地球上，太阳光被大气层散射并过滤，当太阳越过地平线后，太阳光就像日光一样明显。当直接的太阳直射辐射不被云层阻挡时，它就是阳光，明亮的光和热辐射的结合体。当被云层阻挡或反射到其他物体上时，阳光就会被散射。消息来源显示，整个地球的平均功率为每天24小时内每平方米164瓦。

阳光里的紫外线辐射对健康都有积极和消极的影响，例如合成维生素D3要用到紫外线，而紫外线也可以将其诱变失效。

阳光从太阳表面到达地球大约需要8.3分钟。一个从太阳中心开始的光子，每次靠近带电粒子时改变方向，都需要1万到17万年的时间才能到达表面。