扭转全球变暖问题的技术综述,及最新的经济可行方案
文章来源: 陌上美国2024-04-14 12:25:58

主讲:Tom Hafer,军事专家,现指导青少年机器人队竞赛,带队获得过州冠军。MIT ‘70毕业生。

 

全文翻译:

陌上:你好,欢迎来到MoshangUSA。陌上来源于古老的中国诗歌,意为脚踏实地。我们是中英双语的。我们的朋友Tom Hafer将继续讨论气候话题。

Tom Hafer:我们将继续探讨如何缓解全球变暖。我们已经进行了三次讨论,今天我将提供更多的量化数据来展示我们能够如何改变。我将开始回顾我们已经完成的工作。即如何在你还活着的时候,扭转全球变暖的问题。

首先,你需要知道的是,当前所有的方法都不能扭转全球变暖,事实上,由于我们现在所做的事情,情况只会变得更糟。因此,我将先给出结论,然后你可以快速浏览本次演讲的其余部分,如果你喜欢,你可以在感兴趣的地方停下来。

底线是,使用当前的方法,例如在拜登的环保法案下,未来你的生活只会变得更热。现在我们已经达到了比工业化前高1.4摄氏度的水平,这可能会再增加一度。我们现在所做的减少排放并不能降低温度,我将解释为什么。这并不意味着我们不应该这样做,事实上我们应该这样做,我会告诉你为什么,但这必须与一个可以在短期内降低温度的方法结合使用,我称之为全球遮荫,这个演讲将向你展示这个技术以及如何实现它。

全球变暖正在发生什么?地球正在变热,但它也可能带来洪水、干旱、飓风和龙卷风,如果全球变暖继续下去,这些情况都可能变得更糟。那么,情况会有多糟糕呢?这是我们的老朋友MIT Inroads气候模型。这是基本情况,Inroads是一个模型,允许你调整所有这些变量,比如能源供应包括煤、石油、天然气、核能、一些神奇的新的非零碳能源、车辆电气化,如特斯拉等,以及所有的退化和重新造林等。

在这里它显示了温度将上升的幅度,目前我们在2024年,比工业化前高了大约1.4度,到了本世纪末,也就是2100年,当我们都非常老的时候,有些人可能不再变老,温度将上升到大约3.3度,比我们现在高出一度半,这可能会使情况变得更糟。

我们之前向你展示了一个这样的图表,我们假设看看拜登建设正在做什么,我们最大化了可再生能源的比例,比如风力发电、太阳能电池板等,以及电动汽车的电气化,如特斯拉和电动汽车等,不仅是我们,而且全世界都这样做,那么这会如何改变结果呢?令人惊讶的是,这几乎没有改变,这只能将温暖从大约3.3度降低到3.0度。

全球电动汽车电气化会是什么样子?现在电动汽车约占加利福尼亚车辆的3%,这是1970年阿拉伯石油禁运期间的汽油排队情况,这是加利福尼亚现在电动汽车的情况,现在想象一下事情变得糟糕30倍,那么这些排队会是什么样子呢?

之前我们因为只看电动汽车和可再生能源而受到一些人的批评,他们说我们没有使用所有的杠杆,所以现在我们使用了所有的杠杆,我们最小化了煤、石油、天然气的使用,最大化了生物能源、可再生能源、核能,发明了一些神奇的新的非零碳能源,增加了车辆和建筑的电气化和效率,消除了退化和甚至将甲烷减少了一半——这可能是不可能的,因为它主要来自农业和湿地。结果是温度仍然上升了半度,你的生活末了会更热,这是如果全世界都做了这些事情,这是荒谬的,这不会发生。

那为什么还在变得更热呢?这很简单,为什么减少二氧化碳排放时温度不会下降呢?这是因为这就像给床上加毯子一样,二氧化碳在地球上起到了毯子的作用,只要我们继续加毯子,你就不会变得更冷,只有当你开始减少毯子时,你才会变得更冷,这并不是减少排放所做的。

所以我们看了一下我们正在添加多少二氧化碳,这边是全球二氧化碳排放的图表,看它的斜率,它一直在上升。这边是联合国的IPCC报告,显示要想只有两度的全球变暖,我们必须大幅度并迅速地削减排放量,到2040年,我们必须将已经排放的减少到几乎一半。如果有人认为这会发生,他们是疯了,我们将看一个更有可能的情况,我们采取所有同样的参数,并按照这条曲线行事,这就是最有可能的情况。我们已经修改了所有同样的事物,但将其值减半,结果是你会得到大约2.4度的温度,也就是比现在高一度。

有没有办法在短期内避免这种情况呢?有的,因为这是全球表面温度上升的图表,这显示了1991年Pinatubo山喷发时,它向大气中喷射了大量的灰烬和二氧化硫,温度立即降低了大约半度,这是由于日照减少了百分之几,这边是当Mount St Helen和El chich Chon喷发时,相同的情况,大约降低了半度,这里是一个不同的现象。

当我们在50年代、60年代和70年代排放大量的二氧化碳时,为什么温度没有上升呢?那是因为那些同样的工业在排放烟尘,当EPA开始清理我们工业的所有烟尘时,温度开始上升。现在我们有了一个新的气候问题,那么我们能否模拟这一点,而不是向大气中喷射大量有害的化学物质呢?

这里是一个在《纽约时报》上讨论过的概念,太空盾,所以在地球大约一百万英里外的一个位置,称为L1,他们将建立一个巨大的太阳能盾,现在这真的很大,它的大小相当于阿根廷,如果你能相信的话,所以这是一个令人生畏的技术挑战,但如果他们这样做,而且它能留在那里,并且一切都能正常工作,它会在地球上投下一个阴影。

这个阴影太大了,但它确实会为地球遮挡某个百分比的太阳光,这实际上会冷却地球。但是有一个问题,那就是它会影响到地球上的每一个国家,他们都必须同意这一点,我们甚至无法让地球上的每一个国家谴责俄罗斯入侵乌克兰,我们怎么可能让地球上的每一个国家同意一个太阳能盾,尤其是像俄罗斯这样希望气候变暖并销售大量石油和天然气的国家呢?

还有其他的方法吗?这是一个,云增白,所以这些巨大的泵将盐晶体喷射到空中,这里的想法是他们将使云变得更白,以便反射更多的阳光,问题是这会产生咸雨,这会杀死农业,所以尽管这正在被尝试,但这是一个不可行的方案,还有其他的替代方案吗?

是的,这是气球遮阳伞,这是NASA AOS气球,这是一个巨大的气球,直径400英尺,我们将使它们像伞一样,不像这个透明的那样,它们会位于平流层,远在任何飞机之上,几乎看不到,如果你放上数百万个这样的气球,它们会具有太空盾相同的效果,它们会冷却地球。现在人们是否会因为头顶上的气球而感到恐慌?首先,这些几乎看不到,你必须很努力地找到它们。但回答你的问题,这里是第二次世界大战期间的伦敦,这些就是所谓的防空气球,它们阻碍了敌人轰炸机和战斗机在伦敦上空的飞行,不仅人们习惯了这些,他们喜欢它们,他们给它们起了绰号,像Lord Atherton和Thomas Aquinus等,所以人们很快就习惯了这些东西。

那么,如果我们使用300英尺直径的气球,这些气球不如AOS气球那么大,每平方英里放一个,它们会起到什么作用呢?我不会详细介绍所有的数学,你可以在这里找到,但我以两种不同的方式计算了它,最终它会冷却大约半度,这将使我们在2100年的气候从预计的情况回到现在的情况,但我们实际上可以做得更好。

那么怎么办呢?与其在整个地球表面放气球,不如集中在赤道周围的带状区域,那里的日照更强,这将提高总体效果约50%,所以现在我们回到了大约3/4度的改进效果,那会意味着什么呢?这里是2020年,这个只到2022年,这是随时间上升的温度,这是我们现在的情况,减少3/4度将我们带回到2000年之前的情况,那时的情况没有现在糟糕,所以这将为我们赢得时间。但是,有一个问题,任何影响全球的解决方案都必须得到地球上每个国家的同意,我们怎么做呢?有没有解决这个问题的办法呢?

答案是肯定的,美国可以在美国基础上这样做,如果我们集中在美国西南部的这个区域,大约700,000平方英里,如果我们放上3个气球每平方英里,这将大约是200万个气球,考虑到我们每年生产大约近1000万辆汽车,所以200万个气球并不难生产,这将导致这个非常热和干旱的区域的温度降低约2摄氏度。此外,由于在美国的空气主要是从西向东流动的,所以美国的其他地区也会受益于此。那只是对美国有效,那不会冷却世界其他地区,但如果世界看到这在美国是如何工作的,那么很快他们也可能复制这个,很快我们可能得到一个真正的国际协议。

总结,如果按照当前的课程,世界将继续变热,我们现在所做的事情是好的,我们应该减少二氧化碳排放,因为这将有利于你的孙子,但气球部署为我们赢得了时间和灵活性,希望仅限于美国的解决方案将被许多其他国家复制,气球立即开始工作,不是50年后,它们对环境无害,大气中没有盐粒。

它是可扩展的,如果你想要更冷,你就放上更多的气球,它比我们现在所做的要便宜得多。

它是可控的,你可以集群或分散间距,将它们放在没有云的地方,阳光最猛烈的地方,它是可逆的,如果你不喜欢正在发生的事情,你可以随时将气球放下,对环境和你的一生的影响要小得多,你可以带着家人乘坐飞机去度假,而不感到内疚。

它有可能是有利可图的,因为这些气球实际上就像低悬的卫星,所以你可以在上面放上通讯系统,覆盖那些难以到达的地区,如山顶、山谷和印第安人保留地等。

总之,相比较你的其他选择是什么?没有其他东西会在短期内降低温度,所以这不值得一试吗?用几十万美元,你可以放上几十个气球,看看它的效果有多好,并回答一些基本的工程问题,比如它们能持续多长时间,它们可以多便宜地制造,它们是否容易控制,所有这些只需要花费美国政府当前支出的一分钟。

这是我的演讲,如果你有任何问题,你可以在下面的评论中提问,Dr Liu会放上这个URL,如果你想阅读论文,那将回答像这样的数学推导是什么,谢谢,今天就这些。

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