太陽地球工程不再只是模擬:科學家正著手打造「冷卻地球」的實體機隊
編輯核心觀點
- ✦太陽地球工程研究正從電腦模擬轉向實體工程設計,旨在解決高空飛行器與氣膠噴灑機制等技術難題。
- ✦芝加哥大學氣候系統工程倡議(CSEi)正積極開發能飛抵平流層的特殊飛行器,以應對氣候變遷帶來的極端風險。
- ✦儘管該技術被視為潛在的救命稻草,但學界對於人為干預複雜氣候系統的未知後果與政治風險仍存在激烈爭論。

從火山噴發獲得靈感:太陽地球工程的實體挑戰
長期以來,科學家觀察到大型火山噴發會將二氧化硫等化合物送入平流層,轉化為反射陽光的粒子,進而降低全球氣溫。太陽地球工程(Solar Geoengineering)正是基於此機制,試圖透過人為方式干預氣候系統以對抗全球暖化。然而,過去數十年的研究多侷限於電腦模擬,忽略了現實世界中極為嚴峻的工程挑戰。
芝加哥大學研究助理教授 Jim Franke 指出,目前市面上並不存在能夠攜帶足夠載荷抵達平流層(約距離地表 20 公里處)的飛行器。在該高度,空氣密度僅為地表的 5%,且我們尚無法確保噴灑的物質能轉化為微小的反射氣膠,而非結塊墜落。Franke 認為,單靠電腦模型已無法解答這些關鍵問題,現在必須進入實體工程階段,包括設計高空飛行器、研發精確的化學噴灑機制,以及建立監測基礎設施。
從極地開始的降溫實驗:2035 年的假設情境
非營利組織 Reflective 近期與研究人員合作,勾勒出一個「管理完善且溫和」的部署情境:假設在 2035 年,某個國家或聯盟開始在南北極上空噴灑二氧化硫或硫化氫,目標是將全球氣溫降低約 0.1°C。選擇極地作為起點,是因為該處的平流層高度較低(約 7 公里),現有飛行器經改裝後即可執行任務。
然而,這項計畫存在地理分配不均的風險。由於熱帶平流層的高溫會阻礙氣膠向赤道漂移,極地部署對熱帶地區的降溫效果有限,而熱帶地區恰恰是氣候變遷最脆弱的區域。若要實現全球公平降溫,未來必須將飛行任務擴展至赤道附近,這意味著需要更先進的飛行器與更複雜的部署策略。
科學與倫理的拉鋸:我們是否該干預地球?
對於是否應推動太陽地球工程,學界意見分歧。支持者認為,透過深入研究工程細節,能讓我們在未來若被迫採取行動時,能以更知情、更安全的方式進行。然而,反對者則擔憂這項技術過於危險。愛爾蘭梅努斯大學(Maynooth University)氣候正義教授 Jennie Stephens 強調:
「我認為這非常危險,因為我們對科學與技術的了解有限。投入的資金越多、技術進步越快,部署的可能性就越高。」
批評者擔心,隨著研究動能增強,即便仍存在未知的環境後果,全球某處終將有人啟動這項計畫。目前,由知名地球工程研究員 David Keith 領導的「氣候系統工程倡議(CSEi)」已於 2024 年正式啟動,致力於解決這些工程上的不確定性。對 Franke 而言,現在的問題不再是「是否應該」,而是「如果我們真的要這麼做,該如何付諸實行」。



