关于近些年的极端天气频繁,科学界的主流观点认为,其背后的原因就是全球变暖的趋势,而推动全球变暖的,则主要是人类活动所造成的影响。简单来讲就是,人类持续向大气中排放大量温室气体,增强了温室效应,导致全球气温的逐渐上升,进而使得极端天气越来越频繁。
那么,对于这样的情况,人类有能力应对吗?其实人类并不是没有这个能力,实际上,全球变暖的应对方法有很多,比如说节能减排、推广清洁能源、减少对化石燃料的依赖,提高能源效率、植树造林、保护自然生态环境等等。
除了这些大家都很熟悉的方法之外,科学家们也一直在探索如何通过更有效的方法遏制全球变暖的趋势,并提出了一些理论上可行的应对之策。
总的来讲,这主要有两种思路。第一种思路是,想办法降低地球表面接收到的太阳辐射,例如有一种方法被称为“平流层气溶胶注入”。
其内容就是,用飞机或者高空气球,把大量的硫化物等微小的气溶胶撒到几万米高的平流层。这些颗粒会像无数面微小的镜子,将一部分太阳光反射回太空,从而给地球降温。
这个方法的灵感来源于大型火山喷发——地球历史上的火山喷发,就曾因为向平流层释放了大量气溶胶,造成了全球性的降温过程。
还有一种方法被称为“海洋云增亮”,其内容就是,向海面上空特定的云层喷洒极细的盐粒,这些盐粒可以作为“凝结核”,让云层中形成更多的小水滴,这样的云层就会变得更白、更亮、也更厚,从而反射更多的阳光。
第二种思路则是,想办法大量去除地球大气层中的二氧化碳——这是人类向地球大气层中排放的主要温室气体。
例如有一种被称为“增强风化”的方法,其内容就是,在自然界中,岩石的风化过程本身就会消耗二氧化碳,所以我们可以把一些特定类型的岩石(如橄榄岩)磨成粉末,然后大面积地撒在土地或海洋里,进而通过人为地加速这个过程,消耗掉地球大气层中更多的二氧化碳。
不过就目前的情况来看,虽然上述的这些方法理论上可行,而且见效可能很快,但它们也带来了未知的风险,毕竟我们对地球气候系统的运作机制还不够了解,大规模地人工干预一个如此复杂的系统,很可能会引发意想不到的“副作用”。
所以目前科学家们对这类方法都持极为谨慎的态度,主要停留在小规模的理论和模型研究阶段。那么,有没有风险更可控的方法呢?答案是肯定的,例如“直接空气捕获”(Direct Air Capture)技术。
这种技术采用的上述的第二种思路,其原理简单来讲就是,通过大型设备主动从地球大气中抽取空气,利用特定的化学吸收剂(如碱液或固体胺类材料)选择性地捕获空气中的二氧化碳,经过反应后,二氧化碳被分离出来并浓缩,而其余的空气则在处理后重新排放回大气。
该技术的好处在于,它能够从任意地点直接去除地球大气中的二氧化碳,整个过程高度可控,便于标准化和规模化操作。
更重要的是,捕获到的二氧化碳还可以资源化利用,我们可以将其作为碳源合成出甲醇、甲烷、碳酸酯类化学品,还可以通过人工合成或微生物转化,生产出淀粉、葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等复杂有机物。
虽然这种技术目前仍面临诸多挑战(例如高昂的成本、能源消耗大、捕集效率有待提升以及配套基础设施尚不完善等等),但关键核心技术已取得了重大进展。
(↑2021年,我国科学家成功实现了从二氧化碳到淀粉的人工全合成,系全球首次)
可以预期的是,随着材料科学、催化技术和系统工程的不断突破,加之绿色能源成本的持续下降,这项技术的经济性和实用性也会逐步提升。
也正因为如此,科学家们普遍认为,这种技术具备广阔的发展前景,有望在未来成为人类有效遏制全球变暖趋势的重要技术手段。
总而言之,关于全球变暖带来的极端天气频繁,人类是有能力应对的,只要人类能够正视气候变化的严峻性,并齐心协力地实施有效的策略和推进相关技术的发展,地球就将会有一个美好的未来。