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从人造黑色表面到二氧化碳捕获:改变气候的惊人方法

2024-04-19 12:00 来源:得道网

虽然阿联酋很幸运地享受着几乎无穷无尽的阳光,但降雨量有时达不到理想水平。

尽管有零星的潮湿天气,比如本周的经历,这通常发生在冬季。

因此,该国水资源有限,并在海水淡化厂投入巨资,并对含水层(含水的地下岩石)提出了大量要求。

为了提供急需的雨水,人们进行了人工降雨作业,将颗粒释放到空气中,以帮助促进降水。

上个月发表的一项研究强调了在阿联酋鼓励降雨的一种完全不同的方法——使用大型“人工黑色表面”或abs来加热其上方的空气。

在这里,我们考虑这些建议,并看看人们试图带来改变的其他方式,以促进降雨或应对气候变化。

人造黑色表面

在《地球系统动力学》的一项新研究中,研究人员分析了大型abs可以增加阿联酋的降雨量。

他们使用欧洲最强大的超级计算机之一来模拟这一过程,发现10公里宽的abs对降雨的影响“非常小”,但那些大约20公里宽的abs是有效的。

它们加热上方的空气,空气上升、膨胀、冷却,形成云和雨。

德国斯图加特霍恩海姆大学的奥利弗·布兰奇博士是这项研究的第一作者,他说可以使用便携式黑色电池板、黑色网格或太阳能电池板。

“在阿联酋,午餐时间有海风。这些表面会相互作用,增加湿度,形成云。这在我们的出版物中非常清楚。”

“并不是所有地方都适用;这取决于当时的气候。”

布兰科博士分析了以色列约2公里宽的荷荷巴种植园,发现这些种植园通过吸收阳光,也会引起局部加热。如果足够大,这些种植园也被认为可能促进降雨。

研究人员计算出,由于气候条件的原因,abs可能在阿曼、纳米比亚、墨西哥、美国西南部和西澳大利亚部分地区有效地产生云层和增加降雨量。

如果大规模安装abs,一些水可能会落在结构本身上,同时在它们的背风面或下风面也会增加降雨量。

布兰奇博士说:“在阿联酋很难收集(雨水),但雨水会流入地下水,并补充地下水。”

“含水层正在慢慢下降,因为他们过度抽取水。这需要补充,这是一种可能的方式。”

直接空气捕获

随着大气中的二氧化碳含量持续攀升,导致地球变暖,一种被提出的解决方案是从空气中去除二氧化碳并将其储存起来。

如果大规模推广,这可能有助于世界实现“负排放”,即二氧化碳水平实际下降。

许多分析人士表示,这一目标必须实现,因为按照目前的趋势,世界将大大超过将全球平均气温上升限制在比工业化前水平高1.5摄氏度的目标。

据估计,到本世纪中叶,每年将需要清除多达100亿吨的二氧化碳。

这种改变全球气候的努力是地球工程的一个例子。

英国剑桥碳捕集公司开发的一种直接捕集空气的方法是,通过将空气泡入含有氧化镁(MgO)的泥浆中,将二氧化碳矿化。

这就产生了碳酸镁(MgCO3),当水蒸发后,剩下的是一种干燥的白色固体,可以用来生产建筑用的砖。

其他公司已经开发出将二氧化碳注入地下深处的方法,目的是使其在地下存留数千年。

其中一家运营商Climeworks在冰岛拥有一家名为Orca的工厂,该工厂于2021年投入运营,被称为世界上第一个大型二氧化碳去除设施。

它每年能够捕获多达4000吨的二氧化碳。

二氧化碳是由Carbfix公司开发的技术矿化的。

Climeworks正在建设一个更大的工厂——猛犸(Mammoth),年产能为3.6万吨二氧化碳。

反射太阳光的

在高空释放二氧化硫(SO2)可以反射阳光,使世界气候变冷。

这种太阳辐射管理最早是在30多年前提出的,目前仍是一个活跃的研究领域,尽管有些人反对,因为他们觉得影响是不可预测的。

伦敦大学学院气候变化和太阳能地球工程讲师彼得·欧文博士对将二氧化硫作为加压气体送入太空很感兴趣。一旦释放出来,它就会形成颗粒,以减少阳光的穿透。

欧文博士说,要在全球范围内发挥作用,这种气体必须释放到平流层(最低层对流层之上的大气层)。

他说,再往下,在对流层中,二氧化硫会被雨云捕获,其影响将不那么持久。

“至少要在全球范围内做到这一点,你需要达到6万英尺(约18公里)的高度,这是普通喷气式飞机高度的两倍。这意味着你需要新的喷气式飞机。它们不存在,但可以建造,”他说。

他说,这项技术可能适用于北极地区的传统飞机,因为该地区的平流层较低。有些提议用气球代替飞机。

人工降雨如何运作

剑桥大学气候修复中心提出了一项建议,通过部署数百或数千艘船只向空气中发射海水薄雾来偏转阳光,从而使北极地区重新冻结。

这可以保护或加强北极海冰和覆盖格陵兰岛的巨大冰盖,这些冰盖锁住了水,如果释放,将导致海平面上升。

欧文博士说,很多研究都集中在一种叫做海洋层积云的云层上,这种云层在加利福尼亚和智利等地自然形成,但他说,这项技术也有可能在北极发挥作用。

云种散播

据认为,有多达50个国家进行了人工降雨作业,这种方法可以追溯到半个多世纪以前。

阿联酋已经进行了大约一半的时间,在一年中,国家气象中心通过其阿联酋增雨计划可能会进行数百次任务。

这项技术包括发射一架飞机,发射闪光弹,释放出碘化银颗粒(在寒冷地区)或氯化钠颗粒(在温暖地区)。

这些粒子就像凝结核,周围可能形成冰晶。然后以降水的形式落下,要么是雨,要么是雪。

在晴朗的天空中,这种技术可以使云产生的降雨量增加35%左右,而在雾霾条件下,增加幅度在10%到15%之间。

人工降雨在增加一个地区降雨方面的总体有效性受到质疑,其结果取决于进行这项工作的时间和地点。

根据1978年生效的一项联合国公约,禁止将环境改造技术作为战争武器,该公约已得到48个国家的签署,尽管并非所有国家都批准了该公约。

《禁止为军事或任何其他敌对目的使用改变环境技术公约》或《Enmod条约》禁止军事或敌对目的使用“作为破坏、破坏或伤害手段具有广泛、持久或严重影响”的改变环境技术。

这意味着那些影响持续数月或一季的行为是被禁止的。

该公约允许各国就以和平方式改变环境进行科学合作。

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