氣候工程的第一步

氣候工程的第一步

氣候工程是通過(guò)人為調(diào)節(jié)地球的輻射平衡，使全球氣溫下降的技術(shù)。但對(duì)于這類技術(shù)，人們總是憂心忡忡，因?yàn)榇蟊妼?duì)其有效性或副作用了解太少，而一些意想不到的后果又可能會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。一個(gè)國(guó)家對(duì)氣候的干預(yù)，會(huì)影響到其他國(guó)家和地區(qū)，干擾對(duì)應(yīng)地區(qū)對(duì)氣候變化的治理。而且，國(guó)際上并沒(méi)有全球通用的協(xié)調(diào)機(jī)制可以管理氣候工程。因此，人們有所擔(dān)心，并非意料之外的事。

但在未來(lái)，人們還是需要考慮氣候工程。2013年，政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）發(fā)布的報(bào)告指出：到本世紀(jì)中葉，即使全球已經(jīng)控制住溫室氣體的排放，仍需在之后的幾十年中發(fā)展氣候工程技術(shù)。比如，消除殘留在大氣中的二氧化碳，向大氣平流層中注入反射性的粒子，以便調(diào)控全球氣溫，進(jìn)一步保護(hù)對(duì)氣候變化敏感的種群和生態(tài)系統(tǒng)。

然而在很大程度上，氣候科學(xué)界卻在“躲著”氣候工程研究。政府資助的研究項(xiàng)目通常局限在氣候模擬和一些調(diào)查性研究上。少數(shù)野外試驗(yàn)要么由私人資助，要么就只關(guān)注純粹的氣候科學(xué)，沒(méi)有明確的氣候工程目的。對(duì)于氣候工程研究而言，上述研究連最基本的兩個(gè)原則都滿足不了：一是透明，二是為公共利益服務(wù)。

如何理解氣候工程

我們認(rèn)為，對(duì)氣候工程研究現(xiàn)狀的放任是不明智的冒險(xiǎn)行為。隨著氣候變化的影響越來(lái)越明顯，社會(huì)公眾也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的意愿，想采取措施減緩氣候變化。有預(yù)測(cè)顯示，到2050年時(shí)，氣候變化將會(huì)對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。政府或企業(yè)需要進(jìn)一步研究氣候工程，從而緩解未來(lái)可能面臨的危機(jī)。然而，如果我們忽視氣候工程背后的利弊，情況將不容樂(lè)觀。

一些報(bào)告和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始呼吁開(kāi)展氣候工程研究，我們對(duì)此表示贊同。而且我們也應(yīng)該立即行動(dòng)，因?yàn)橄胍迦魏我环N氣候工程技術(shù)如何發(fā)揮作用，又會(huì)產(chǎn)生哪些影響，需要花費(fèi)數(shù)十年時(shí)間。首先，我們需要開(kāi)展一些小規(guī)模的氣候工程野外試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)，我們可以知道，在實(shí)際環(huán)境中氣候工程會(huì)產(chǎn)生哪些影響，這些影響能否達(dá)到我們的預(yù)期，影響本身又是否可控?，F(xiàn)在，即使是《聯(lián)合國(guó)生物多樣性公約》（該公約曾有過(guò)禁止氣候工程的內(nèi)容）也認(rèn)為應(yīng)該開(kāi)展氣候工程試驗(yàn)。

問(wèn)題是，應(yīng)該如何開(kāi)展氣候工程的相關(guān)研究？相應(yīng)的管理手段和機(jī)制應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前還是之后建立？有人呼吁，在建立起恰當(dāng)?shù)膰?guó)際管理體制之前，應(yīng)該暫停氣候工程研究。對(duì)于這種建議，我們并不贊同。類似禁令會(huì)使研究轉(zhuǎn)入地下，成為私人資助的項(xiàng)目，使整個(gè)試驗(yàn)中潛在的風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法納入有效管理。又或者，直接就讓試驗(yàn)在現(xiàn)行的常規(guī)管理?xiàng)l款下進(jìn)行。但這兩種方法都不太可取。

我們認(rèn)為，管理機(jī)制的建立和試驗(yàn)的實(shí)施應(yīng)該同步進(jìn)行。同時(shí)，我們也呼吁美國(guó)政府和其他國(guó)家的政府啟動(dòng)相應(yīng)的項(xiàng)目，支技小規(guī)模、低風(fēng)險(xiǎn)的野外氣候工程試驗(yàn)，嘗試建立起相應(yīng)的管理體系。

從小處著手

盡管小規(guī)模的氣候工程試驗(yàn)并不需要得到國(guó)際機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，但實(shí)際看來(lái)，這些試驗(yàn)提供了一個(gè)國(guó)際間合作的好機(jī)會(huì)。在小規(guī)模試驗(yàn)中相互合作并共同建立起管理體系的國(guó)家，將會(huì)處于優(yōu)勢(shì)地位，能更有效地在如何開(kāi)展具有風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)上達(dá)成一致，快速應(yīng)對(duì)未來(lái)可能面臨的危機(jī)。

氣候工程研究的反對(duì)者稱，想對(duì)氣候產(chǎn)生影響，唯一有效的野外試驗(yàn)是擾亂氣候本身。但這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。許多小規(guī)模試驗(yàn)對(duì)地球氣候的影響微乎其微。而且，在評(píng)估氣候影響之前，還會(huì)在小尺度上，對(duì)依賴于物理化學(xué)過(guò)程的干預(yù)機(jī)制進(jìn)行測(cè)試，并做進(jìn)一步的量化工作。部分試驗(yàn)在高度上已經(jīng)延伸到數(shù)千米以上，有時(shí)還會(huì)持續(xù)數(shù)日甚至數(shù)周，但這類試驗(yàn)并不會(huì)改變?nèi)虻臍夂?，反而能增?qiáng)人們對(duì)氣候工程的理解，提高人們對(duì)氣候工程的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

當(dāng)然，現(xiàn)在已經(jīng)找到了一些行之有效、風(fēng)險(xiǎn)又低的試驗(yàn)方案。比如，連續(xù)數(shù)周向平流層注入少量硫化物。這個(gè)試驗(yàn)?zāi)苷宫F(xiàn)細(xì)小的硫化物微粒如何演變發(fā)展，從而影響臭氧空洞。還有，向沿海的云中播灑鹽粒，可以用來(lái)評(píng)估云層的反射率是否會(huì)增加。向高緯度卷云中播撒人工冰核也是一種有效的試驗(yàn)，它可以用來(lái)測(cè)試在這種情況下云層能否被驅(qū)散，從而使更多的長(zhǎng)波輻射向地球外散逸。

這些小規(guī)模的試驗(yàn)與氣候科學(xué)實(shí)驗(yàn)極其相似，所以關(guān)于氣候變化的研究也會(huì)因此受益。明確氣候工程的研究目標(biāo)還對(duì)梳理管理策略有利。因此，為了能有效建立管理體系，所有提案在敘述時(shí)，都應(yīng)說(shuō)明在管理時(shí)需要注意的5大事項(xiàng)：價(jià)值、風(fēng)險(xiǎn)、透明度、既得利益和法律規(guī)定（詳見(jiàn)“研究提案所需要注意事項(xiàng)”）。

還有一點(diǎn)也需要強(qiáng)調(diào)：在開(kāi)展氣候工程試驗(yàn)后，相應(yīng)的管理機(jī)制并不會(huì)自動(dòng)建立。2010年，英國(guó)曾提出在平流層注入微粒的氣候工程研究（Stratospheric Particle Injection for Climate Engineering，SPICE），但這項(xiàng)試驗(yàn)根本無(wú)法持續(xù)開(kāi)展。試驗(yàn)本身非常簡(jiǎn)單，只需用栓在氣球線上的軟管在大氣中噴水?？墒牵词惯@么簡(jiǎn)單的試驗(yàn)也沒(méi)有獲得公眾的支持。隨后這個(gè)項(xiàng)目在申請(qǐng)專利時(shí)，還產(chǎn)生了利益沖突，整個(gè)項(xiàng)目被迫終止。在這個(gè)項(xiàng)目中，科學(xué)家想找到一種可以將特定物質(zhì)傳送到大氣層的途徑，以便能將改變氣候的化學(xué)物質(zhì)傳送到大氣中的相應(yīng)位置，從而反射太陽(yáng)光——但在試驗(yàn)開(kāi)展前，科學(xué)家對(duì)這個(gè)試驗(yàn)的效果和可行性并沒(méi)有太多的認(rèn)識(shí)。此外，由于軟管的操作高度低于氣候工程試驗(yàn)所需要的高度，科學(xué)家從這項(xiàng)試驗(yàn)中獲取的有用信息也非常有限。最終，這個(gè)項(xiàng)目成為眾矢之的，徹底終止。

政府機(jī)構(gòu)和科學(xué)家應(yīng)該著手研究氣候工程，探索相應(yīng)的管理機(jī)制，為國(guó)際合作做準(zhǔn)備。在啟動(dòng)相關(guān)項(xiàng)目時(shí)，我們也推薦大家按照以下步驟統(tǒng)籌安排。2014年時(shí)，太陽(yáng)能輻射管理治理行動(dòng)研討會(huì)在加尼福尼亞州舊金山舉辦，會(huì)上有大量專業(yè)人士曾深入討論這5個(gè)步驟：

第一，選擇一項(xiàng)適合野外研究的測(cè)試項(xiàng)目，建立跟蹤記錄的機(jī)制，以便應(yīng)對(duì)爭(zhēng)議、審查，也有利于后續(xù)研究的開(kāi)展。在初始階段的試驗(yàn)中，最好能夠提供有價(jià)值的科學(xué)觀點(diǎn)，并且能夠自圓其說(shuō)。試驗(yàn)應(yīng)設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)潔、沒(méi)有重大風(fēng)險(xiǎn)。

第二，清晰地闡述氣候工程研究的內(nèi)容。混淆概念會(huì)使項(xiàng)目失去公信度，并使本應(yīng)共同發(fā)展的管理機(jī)制偏離正常的發(fā)展軌道。

第三，盡早廣泛征集建議，預(yù)判可能出現(xiàn)的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)效益。這些認(rèn)識(shí)有助于我們判斷是否應(yīng)該在特定時(shí)間開(kāi)展或停止研究。當(dāng)政府打算開(kāi)展一項(xiàng)戰(zhàn)略性的研究項(xiàng)目時(shí)，這一步其實(shí)可以看做是建立一個(gè)顧問(wèn)團(tuán)隊(duì)。

第四，在更宏大的背景下看待氣候工程，把它看成是應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略的一部分。我們可以從源頭減緩氣候變化，也可以促使我們更快適應(yīng)變化后的氣候，而且，氣候工程本身無(wú)法替代這兩種應(yīng)對(duì)措施，但在面對(duì)全球變化及其產(chǎn)生的影響時(shí)，氣候工程也能發(fā)揮自身的作用，給全球戰(zhàn)略部署提供重要工具（當(dāng)然，氣候工程也有可能無(wú)法擔(dān)此重任）。

第五，評(píng)估早期開(kāi)展過(guò)的工作，決定是否進(jìn)行下一步研究，以及如何進(jìn)行下一步的工作。注意總結(jié)我們從早期研究中學(xué)到了什么？已有的結(jié)果是否定了后續(xù)試驗(yàn)的可行性，還是只要做出相應(yīng)的修正，就可以使后續(xù)試驗(yàn)更有效更可?。课覀儼l(fā)現(xiàn)了什么新的科學(xué)問(wèn)題，接下來(lái)要做什么？一旦公眾提出質(zhì)疑，如何才能更有效地溝通解釋？

（摘自《環(huán)球科學(xué)》2015年4月號(hào)總第112期）