美國聯(lián)邦政府正在協(xié)調一項為期五年的研究計劃，研究如何改變到達地球的陽光輻射量，以緩解全球變暖的影響，這一過程可被稱為“太陽地球工程”或“陽光反射”。

白宮科技政策辦公室表示，該研究計劃將評估氣候干預措施，包括向平流層噴灑氣溶膠以將陽光反射回太空，分析這些氣候干預措施可能對地球產(chǎn)生的影響。美國國會要求在2022年支出計劃中制定研究計劃，拜登總統(tǒng)于3月簽署了該計劃。

陽光反射的概念最早出現(xiàn)在1965年美國專家給當時的林登·約翰遜總統(tǒng)的一份題為《恢復環(huán)境質量》的報告中。該報告提出了在海洋上散布顆粒物的想法，每平方英里的成本為100美元。報告稱，“考慮到氣候對經(jīng)濟和人類的非凡重要性”，地球反射率每年變化1%將花費5億美元，這“看起來并不過分”。加州大學洛杉磯分校法學院環(huán)境法教授愛德華·帕森（Edward a.Parson）表示，目前的估計是，運行一個將地球冷卻1攝氏度的項目每年將花費100億美元。但與其他減緩氣候變化的舉措相比，這個數(shù)字被還是非常便宜的。

2021年3月，美國國家科學院、工程院和醫(yī)學院發(fā)布了一份里程碑式的報告，其中討論了三種太陽地球工程：平流層氣溶膠注入、海洋云增亮和卷云變薄。平流層氣溶膠注入將飛機駛入平流層，或10英里至30英里的高空，并噴射懸浮在空氣中的細霧，將部分太陽輻射反射回太空。注入平流層的物質的大氣壽命在六個月到兩年之間。平流層氣溶膠注入“將立即使地球遠離極端高溫”， “幾乎立即”減緩極端降水事件。

氣溶膠的一種選擇是二氧化硫，其冷卻效果在火山噴發(fā)中眾所周知。例如，根據(jù)美國地質調查局（U.S.Geological Survey）的數(shù)據(jù)，1991年菲律賓皮納圖博山（Mount Pinatubo）的噴發(fā)向平流層排放了數(shù)千噸二氧化硫，導致全球氣溫暫時下降約1華氏度。具有諷刺意味的是，隨著世界減少燃煤以遏制導致全球變暖的二氧化碳排放，也消除了阻礙變暖的二氧化硫排放。

二氧化硫不是最好的氣溶膠，也絕不是唯一的技術。例如，云增亮也是一種非常有前途的技術。海洋云增亮包括通過向空氣中噴灑海鹽晶體等技術來提高相對靠近海洋表面的云的反射率。海洋云層增亮通常比平流層氣溶膠注入受到的關注要少，因為它影響六到幾十英里，只能持續(xù)幾個小時到幾天。

卷云變薄是美國國家科學院2021年報告中提到的第三類技術，將高度在3.7到8.1英里之間的中層云變薄，以使熱量從地球表面逸出。嚴格地說，在技術上卷云變薄不屬于“太陽地球工程”，因為它不涉及反射陽光，而是涉及增加熱輻射的釋放。

上述技術存在著重大和眾所周知的風險，特別是二氧化硫氣溶膠注射。首先，向大氣中噴灑硫會“以一種可能會延遲臭氧層恢復的方式擾亂臭氧化學物質”。1987年通過的《蒙特利爾議定書》規(guī)定并逐步淘汰消耗臭氧層物質的使用，如常用于制冷和空調的氟氯烴（HCFCs），但這一修復過程仍在繼續(xù)。此外，注入大氣的硫酸鹽最終會形成酸雨，影響土壤、水庫和當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)。大氣中的硫會形成非常細的微粒，導致呼吸道疾病。那么，而且問題是，這些已知的影響是否比它們所抵消的變暖更有害。化石燃料燃燒產(chǎn)生的硫已經(jīng)對環(huán)境造成破壞，每年因呼吸道疾病導致1000萬至2000萬人死亡。

氣候技術投資基金Lowercarbon Capital的創(chuàng)始人克里斯·薩卡（Chris Sacca）表示，白宮帶頭開展這項研究是應該的。薩卡說：“陽光反射有可能保護數(shù)十億人的生計，白宮正在推進這項研究，以便未來的任何決策都能植根于科學，而不是地緣政治政策。”薩卡已經(jīng)捐款支持該領域的研究，而且他表示“除了慈善事業(yè)之外，沒有任何經(jīng)濟利益”，他不認為該領域應該有私人商業(yè)模式。

當然，地球工程技術不能根本解決氣候變化，減少碳排放仍然是當務之急。卡內基氣候治理倡議（Carnegie Climate Governance Initiative）執(zhí)行主任杰諾斯·帕斯托爾（Janos Pasztor）表示：“首要任務是減排。太陽輻射改造永遠不會解決氣候危機。”