扭轉全球變暖問題的技術綜述,及最新的經濟可行方案
文章來源: 陌上美國2024-04-14 12:25:58

主講:Tom Hafer,軍事專家,現指導青少年機器人隊競賽,帶隊獲得過州冠軍。MIT ‘70畢業生。

 

全文翻譯:

陌上:你好,歡迎來到MoshangUSA。陌上來源於古老的中國詩歌,意為腳踏實地。我們是中英雙語的。我們的朋友Tom Hafer將繼續討論氣候話題。

Tom Hafer:我們將繼續探討如何緩解全球變暖。我們已經進行了三次討論,今天我將提供更多的量化數據來展示我們能夠如何改變。我將開始回顧我們已經完成的工作。即如何在你還活著的時候,扭轉全球變暖的問題。

首先,你需要知道的是,當前所有的方法都不能扭轉全球變暖,事實上,由於我們現在所做的事情,情況隻會變得更糟。因此,我將先給出結論,然後你可以快速瀏覽本次演講的其餘部分,如果你喜歡,你可以在感興趣的地方停下來。

底線是,使用當前的方法,例如在拜登的環保法案下,未來你的生活隻會變得更熱。現在我們已經達到了比工業化前高1.4攝氏度的水平,這可能會再增加一度。我們現在所做的減少排放並不能降低溫度,我將解釋為什麽。這並不意味著我們不應該這樣做,事實上我們應該這樣做,我會告訴你為什麽,但這必須與一個可以在短期內降低溫度的方法結合使用,我稱之為全球遮蔭,這個演講將向你展示這個技術以及如何實現它。

全球變暖正在發生什麽?地球正在變熱,但它也可能帶來洪水、幹旱、颶風和龍卷風,如果全球變暖繼續下去,這些情況都可能變得更糟。那麽,情況會有多糟糕呢?這是我們的老朋友MIT Inroads氣候模型。這是基本情況,Inroads是一個模型,允許你調整所有這些變量,比如能源供應包括煤、石油、天然氣、核能、一些神奇的新的非零碳能源、車輛電氣化,如特斯拉等,以及所有的退化和重新造林等。

在這裏它顯示了溫度將上升的幅度,目前我們在2024年,比工業化前高了大約1.4度,到了本世紀末,也就是2100年,當我們都非常老的時候,有些人可能不再變老,溫度將上升到大約3.3度,比我們現在高出一度半,這可能會使情況變得更糟。

我們之前向你展示了一個這樣的圖表,我們假設看看拜登建設正在做什麽,我們最大化了可再生能源的比例,比如風力發電、太陽能電池板等,以及電動汽車的電氣化,如特斯拉和電動汽車等,不僅是我們,而且全世界都這樣做,那麽這會如何改變結果呢?令人驚訝的是,這幾乎沒有改變,這隻能將溫暖從大約3.3度降低到3.0度。

全球電動汽車電氣化會是什麽樣子?現在電動汽車約占加利福尼亞車輛的3%,這是1970年阿拉伯石油禁運期間的汽油排隊情況,這是加利福尼亞現在電動汽車的情況,現在想象一下事情變得糟糕30倍,那麽這些排隊會是什麽樣子呢?

之前我們因為隻看電動汽車和可再生能源而受到一些人的批評,他們說我們沒有使用所有的杠杆,所以現在我們使用了所有的杠杆,我們最小化了煤、石油、天然氣的使用,最大化了生物能源、可再生能源、核能,發明了一些神奇的新的非零碳能源,增加了車輛和建築的電氣化和效率,消除了退化和甚至將甲烷減少了一半——這可能是不可能的,因為它主要來自農業和濕地。結果是溫度仍然上升了半度,你的生活末了會更熱,這是如果全世界都做了這些事情,這是荒謬的,這不會發生。

那為什麽還在變得更熱呢?這很簡單,為什麽減少二氧化碳排放時溫度不會下降呢?這是因為這就像給床上加毯子一樣,二氧化碳在地球上起到了毯子的作用,隻要我們繼續加毯子,你就不會變得更冷,隻有當你開始減少毯子時,你才會變得更冷,這並不是減少排放所做的。

所以我們看了一下我們正在添加多少二氧化碳,這邊是全球二氧化碳排放的圖表,看它的斜率,它一直在上升。這邊是聯合國的IPCC報告,顯示要想隻有兩度的全球變暖,我們必須大幅度並迅速地削減排放量,到2040年,我們必須將已經排放的減少到幾乎一半。如果有人認為這會發生,他們是瘋了,我們將看一個更有可能的情況,我們采取所有同樣的參數,並按照這條曲線行事,這就是最有可能的情況。我們已經修改了所有同樣的事物,但將其值減半,結果是你會得到大約2.4度的溫度,也就是比現在高一度。

有沒有辦法在短期內避免這種情況呢?有的,因為這是全球表麵溫度上升的圖表,這顯示了1991年Pinatubo山噴發時,它向大氣中噴射了大量的灰燼和二氧化硫,溫度立即降低了大約半度,這是由於日照減少了百分之幾,這邊是當Mount St Helen和El chich Chon噴發時,相同的情況,大約降低了半度,這裏是一個不同的現象。

當我們在50年代、60年代和70年代排放大量的二氧化碳時,為什麽溫度沒有上升呢?那是因為那些同樣的工業在排放煙塵,當EPA開始清理我們工業的所有煙塵時,溫度開始上升。現在我們有了一個新的氣候問題,那麽我們能否模擬這一點,而不是向大氣中噴射大量有害的化學物質呢?

這裏是一個在《紐約時報》上討論過的概念,太空盾,所以在地球大約一百萬英裏外的一個位置,稱為L1,他們將建立一個巨大的太陽能盾,現在這真的很大,它的大小相當於阿根廷,如果你能相信的話,所以這是一個令人生畏的技術挑戰,但如果他們這樣做,而且它能留在那裏,並且一切都能正常工作,它會在地球上投下一個陰影。

這個陰影太大了,但它確實會為地球遮擋某個百分比的太陽光,這實際上會冷卻地球。但是有一個問題,那就是它會影響到地球上的每一個國家,他們都必須同意這一點,我們甚至無法讓地球上的每一個國家譴責俄羅斯入侵烏克蘭,我們怎麽可能讓地球上的每一個國家同意一個太陽能盾,尤其是像俄羅斯這樣希望氣候變暖並銷售大量石油和天然氣的國家呢?

還有其他的方法嗎?這是一個,雲增白,所以這些巨大的泵將鹽晶體噴射到空中,這裏的想法是他們將使雲變得更白,以便反射更多的陽光,問題是這會產生鹹雨,這會殺死農業,所以盡管這正在被嚐試,但這是一個不可行的方案,還有其他的替代方案嗎?

是的,這是氣球遮陽傘,這是NASA AOS氣球,這是一個巨大的氣球,直徑400英尺,我們將使它們像傘一樣,不像這個透明的那樣,它們會位於平流層,遠在任何飛機之上,幾乎看不到,如果你放上數百萬個這樣的氣球,它們會具有太空盾相同的效果,它們會冷卻地球。現在人們是否會因為頭頂上的氣球而感到恐慌?首先,這些幾乎看不到,你必須很努力地找到它們。但回答你的問題,這裏是第二次世界大戰期間的倫敦,這些就是所謂的防空氣球,它們阻礙了敵人轟炸機和戰鬥機在倫敦上空的飛行,不僅人們習慣了這些,他們喜歡它們,他們給它們起了綽號,像Lord Atherton和Thomas Aquinus等,所以人們很快就習慣了這些東西。

那麽,如果我們使用300英尺直徑的氣球,這些氣球不如AOS氣球那麽大,每平方英裏放一個,它們會起到什麽作用呢?我不會詳細介紹所有的數學,你可以在這裏找到,但我以兩種不同的方式計算了它,最終它會冷卻大約半度,這將使我們在2100年的氣候從預計的情況回到現在的情況,但我們實際上可以做得更好。

那麽怎麽辦呢?與其在整個地球表麵放氣球,不如集中在赤道周圍的帶狀區域,那裏的日照更強,這將提高總體效果約50%,所以現在我們回到了大約3/4度的改進效果,那會意味著什麽呢?這裏是2020年,這個隻到2022年,這是隨時間上升的溫度,這是我們現在的情況,減少3/4度將我們帶回到2000年之前的情況,那時的情況沒有現在糟糕,所以這將為我們贏得時間。但是,有一個問題,任何影響全球的解決方案都必須得到地球上每個國家的同意,我們怎麽做呢?有沒有解決這個問題的辦法呢?

答案是肯定的,美國可以在美國基礎上這樣做,如果我們集中在美國西南部的這個區域,大約700,000平方英裏,如果我們放上3個氣球每平方英裏,這將大約是200萬個氣球,考慮到我們每年生產大約近1000萬輛汽車,所以200萬個氣球並不難生產,這將導致這個非常熱和幹旱的區域的溫度降低約2攝氏度。此外,由於在美國的空氣主要是從西向東流動的,所以美國的其他地區也會受益於此。那隻是對美國有效,那不會冷卻世界其他地區,但如果世界看到這在美國是如何工作的,那麽很快他們也可能複製這個,很快我們可能得到一個真正的國際協議。

總結,如果按照當前的課程,世界將繼續變熱,我們現在所做的事情是好的,我們應該減少二氧化碳排放,因為這將有利於你的孫子,但氣球部署為我們贏得了時間和靈活性,希望僅限於美國的解決方案將被許多其他國家複製,氣球立即開始工作,不是50年後,它們對環境無害,大氣中沒有鹽粒。

它是可擴展的,如果你想要更冷,你就放上更多的氣球,它比我們現在所做的要便宜得多。

它是可控的,你可以集群或分散間距,將它們放在沒有雲的地方,陽光最猛烈的地方,它是可逆的,如果你不喜歡正在發生的事情,你可以隨時將氣球放下,對環境和你的一生的影響要小得多,你可以帶著家人乘坐飛機去度假,而不感到內疚。

它有可能是有利可圖的,因為這些氣球實際上就像低懸的衛星,所以你可以在上麵放上通訊係統,覆蓋那些難以到達的地區,如山頂、山穀和印第安人保留地等。

總之,相比較你的其他選擇是什麽?沒有其他東西會在短期內降低溫度,所以這不值得一試嗎?用幾十萬美元,你可以放上幾十個氣球,看看它的效果有多好,並回答一些基本的工程問題,比如它們能持續多長時間,它們可以多便宜地製造,它們是否容易控製,所有這些隻需要花費美國政府當前支出的一分鍾。

這是我的演講,如果你有任何問題,你可以在下麵的評論中提問,Dr Liu會放上這個URL,如果你想閱讀論文,那將回答像這樣的數學推導是什麽,謝謝,今天就這些。

https://assets.realclear.com/files/2024/04/2388_global_shading-reducing_global_warming_using_arrays_of_high-altitude_balloons.pdf