美國聯(lián)邦政府正在協(xié)調(diào)一項(xiàng)為期五年的研究計(jì)劃，研究如何改變到達(dá)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(jì)劃將評(píng)估氣候干預(yù)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(yù)措施可能對(duì)地球產(chǎn)生的影響。美國國會(huì)要求在2022年支出計(jì)劃中制定研究計(jì)劃，拜登總統(tǒng)于3月簽署了該計(jì)劃。
陽光反射的概念最早出現(xiàn)在1965年美國專家給當(dāng)時(shí)的林登·約翰遜總統(tǒng)的一份題為《恢復(fù)環(huán)境質(zhì)量》的報(bào)告中。該報(bào)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(bào)告稱，“考慮到氣候?qū)?jīng)濟(jì)和人類的非凡重要性”，地球反射率每年變化1%將花費(fèi)5億美元，這“看起來并不過分”。加州大學(xué)洛杉磯分校法學(xué)院環(huán)境法教授愛德華·帕森（Edward a.Parson）表示，目前的估計(jì)是，運(yùn)行一個(gè)將地球冷卻1攝氏度的項(xiàng)目每年將花費(fèi)100億美元。但與其他減緩氣候變化的舉措相比，這個(gè)數(shù)字被還是非常便宜的。
2021年3月，美國國家科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)院發(fā)布了一份里程碑式的報(bào)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(jī)駛?cè)肫搅鲗?，?0英里至30英里的高空，并噴射懸浮在空氣中的細(xì)霧，將部分太陽輻射反射回太空。注入平流層的物質(zhì)的大氣壽命在六個(gè)月到兩年之間。平流層氣溶膠注入“將立即使地球遠(yuǎn)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(zhì)調(diào)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(dǎo)致全球氣溫暫時(shí)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(dǎo)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(shù)。例如，云增亮也是一種非常有前途的技術(shù)。海洋云增亮包括通過向空氣中噴灑海鹽晶體等技術(shù)來提高相對(duì)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(guān)注要少，因?yàn)樗绊懥綆资⒗?，只能持續(xù)幾個(gè)小時(shí)到幾天。
卷云變薄是美國國家科學(xué)院2021年報(bào)告中提到的第三類技術(shù)，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(yán)格地說，在技術(shù)上卷云變薄不屬于“太陽地球工程”，因?yàn)樗簧婕胺瓷潢柟?，而是涉及增加熱輻射的釋放?/p>
上述技術(shù)存在著重大和眾所周知的風(fēng)險(xiǎn)，特別是二氧化硫氣溶膠注射。首先，向大氣中噴灑硫會(huì)“以一種可能會(huì)延遲臭氧層恢復(fù)的方式擾亂臭氧化學(xué)物質(zhì)”。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(zhì)的使用，如常用于制冷和空調(diào)的氟氯烴（HCFCs），但這一修復(fù)過程仍在繼續(xù)。此外，注入大氣的硫酸鹽最終會(huì)形成酸雨，影響土壤、水庫和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)。大氣中的硫會(huì)形成非常細(xì)的微粒，導(dǎo)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?；剂先紵a(chǎn)生的硫已經(jīng)對(duì)環(huán)境造成破壞，每年因呼吸道疾病導(dǎo)致1000萬至2000萬人死亡。
氣候技術(shù)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(xiàng)研究是應(yīng)該的。薩卡說：“陽光反射有可能保護(hù)數(shù)十億人的生計(jì)，白宮正在推進(jìn)這項(xiàng)研究，以便未來的任何決策都能植根于科學(xué)，而不是地緣政治政策。”薩卡已經(jīng)捐款支持該領(lǐng)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(jì)利益”，他不認(rèn)為該領(lǐng)域應(yīng)該有私人商業(yè)模式。
當(dāng)然，地球工程技術(shù)不能根本解決氣候變化，減少碳排放仍然是當(dāng)務(wù)之急。卡內(nèi)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(wù)是減排。太陽輻射改造永遠(yuǎn)不會(huì)解決氣候危機(jī)。”
