Можем ли мы ограничить количество солнечного света, чтобы остановить изменение климата?

Крупные извержения вулканов способны поднимать газы высоко в атмосферу. Эти газы (в основном сера) образуют частицы, называемые аэрозолями, которые могут путешествовать по всему миру, уменьшая количество солнечного света, попадающего на поверхность Земли. Это произошло в июне 1991 года, когда произошло извержение вулкана Пинатубо. Климат похолодал примерно на 0,3 ℃ (0,5 ° F) за пару лет. Исследователи ищут способы создать аналогичный эффект — затенить планету и помочь охладить наш климат.

Блокирование попадания солнечной радиации на Землю может привести к отправке газов или частиц в атмосферу, как это делают вулканы. Это также может включать в себя такие методы, как повышение яркости облаков или поверхности Земли, чтобы они отражали больше солнечного света обратно в космос. Подобные методы могут помочь замедлить изменение климата.

Количество входящего солнечного света, которое отражается обратно в космос, называется альбедо. На планетах, где большая часть солнечной энергии отражается обратно в космос, альбедо близко к 1,0 (1,0 означает, что отражается весь солнечный свет). На планетах, где поглощается большая часть энергии Солнца, альбедо низкое, близкое к нулю (ноль означает, что солнечный свет не отражается). Альбедо Земли равно 0,3, что означает, что около трети энергии, поступающей на Землю от Солнца, отражается обратно в космос. Облака оказывают наибольшее влияние на альбедо Земли. Сегодня альбедо меняется в некоторых местах. Например, арктический морской лед обычно отражает солнечный свет, потому что он белый, но из-за изменения климата лед тает, а загрязнения, осаждающиеся из воздуха, затемняют поверхность льда. Это снижает его альбедо, вызывая поглощение большего количества солнечного света и нагревание Земной системы.

В то время как альбедо Земли в среднем составляет 0,3, что означает, что около трети солнечной энергии отражается обратно в космос, альбедо варьируется по всему миру, причем больше энергии отражается вблизи полюсов, чем вблизи экватора.
1 кредит

Исследователи ищут способы увеличить альбедо Земли, т.к. если меньше солнечной энергии будет поглощаться планетой, то поверхность Земли будет охлаждаться. Эта концепция называется управлением солнечной радиацией. Два примера включают:

• Создание более ярких облаков: Некоторые типы облаков, особенно кучевые облака над океанами, хорошо затеняют Землю, поскольку отражают большое количество солнечного света обратно в космос.Исследователи разрабатывают способы сделать эти облака белее и ярче, а также увеличить время их пребывания в небе. Они сосредотачиваются на облаках над океаном, где альбедо особенно низкое, в надежде увеличить альбедо либо в районе океана, либо во всем мире. Это также может быть способом затенить коралловые рифы, которые находятся в упадке из-за потепления климата.
• Добавление аэрозолей в стратосферу: Добавление аэрозолей (маленьких частиц) в стратосферу поможет рассеять поступающее солнечное излучение, охлаждая планету почти так же, как это делают вулканы. Один из способов сделать это — ввести в атмосферу диоксид серы, который превращается в аэрозоли.

Иллюстрация, показывающая, как частицы морской соли или другие аэрозоли, выпущенные с корабля над Арктикой, могут помочь создать более яркие облака, отражающие больше поступающей солнечной энергии от Земли.
Министерство энергетики США, Управление науки

Хотя эти методы еще не разработаны, считается, что они недороги по сравнению с другими способами охлаждения климата, и они могут сделать это быстро. Однако изменение альбедо нашей планеты может быть рискованным. Например, мы можем слишком сильно охладить климат. В прошлом, когда большие извержения вулканов охлаждали климат, как в год без лета, погибал урожай, и люди голодали. Изменение облаков и добавление диоксида серы в стратосферу также может иметь непредвиденные последствия, которые до сих пор неизвестны. И то, и другое может вызвать изменения в осадках и погодных условиях. Добавление аэрозолей в стратосферу также может повлиять на озоновый слой, который защищает Землю от вредного ультрафиолетового излучения. Если бы был способ протестировать эти методы и отслеживать эффекты, мы бы знали, вызывают ли они слишком сильное охлаждение или другие непредвиденные эффекты.

Из-за неизвестных рисков, связанных с управлением солнечным излучением, в отчете Национальной академии сделан вывод о том, что «модификация альбедо в масштабах, достаточных для изменения климата, не должна применяться в настоящее время». Исследователи работают над тем, чтобы узнать больше об этих методах и о том, как их можно безопасно использовать, но в настоящее время мы недостаточно знаем о них и о том, будут ли они работать так, как мы хотим.

Кроме того, поскольку методы управления солнечным излучением носят временный характер, нам придется повторять их снова и снова, пока мы не сократим выбросы парниковых газов в атмосферу другими способами. Если мы не уменьшим выбросы парниковых газов и не прекратим управление солнечным излучением, Земля снова нагреется, и эти усилия будут потрачены впустую.