David L Mitchell William Finnegan
沙漠研究所,雷诺,美国内达华州立大学
温室气体和卷云会调节向外长波辐射(OLR)。据预测,卷云覆盖面积受冰的降落速度影响很大,而冰的降落速度与冰晶尺寸有关。卷云越高,它对向外长波辐射的影响越大。因此,通过改变冰晶尺寸可能影响向外长波辐射和气候。
幸运的是,受均匀核化影响,温度最低的卷云冰的过度饱和度最高。由于蒸汽竞争的作用,催化卷云会产生大量的冰晶,从而增加向外长波辐射,并使地表温度降低。目前已经出台了输送催化剂的方案,即通过航空输送。由于在对流层中喷撒催化剂需要的时间较短,可能实现仅用几个月时间,将气候调整回更为正常的状态。但这种方法的缺点是,它无法停止海洋酸化的进程。
图1 冰的降落速度较低(A图)和较高(B图)时,对流层上部全球相对湿度的变化
最近的全球气候模型研究(Sanderson et al 2008,Mitchell et al 2008)表明,对流层云层覆盖和湿度对气候影响很大,这也增加了干预卷云从而改变气候这一设想的合理性。卷云对向外长波辐射的影响比其它类型的云更大,它直接决定温室气候的辐射平衡。由于均匀核化的温度在-40°C以下,所以可以在这一温度范围通过引入有效的冰核子减少卷云覆盖。事实上,在这一温度范围内,卷云的温室气体效应是最严重的。
此项研究是由美国能源部科学办公室发起。
(摘自http://www.iop.org/EJ/article/1748-9326/4/4/045102/erl9_4_045102.html)