能否通過播撒致冷劑對抗全球變暖？

01-14

是否存在可行性？在科學、經濟、政治上。
對環境/生物的負面效應？
相似問題：
能否通過化學/物理手段對抗海洋酸化？ - 知乎
開個腦洞而已。。。

理論上可行。有一門學科叫做「地球系統工程」(Geoengineering), 是一門基於腦洞的科學。裡面有很多類似的讓地球降溫的奇思妙想，也不乏神經病。

先了解一下地球表面的溫度平衡是由什麼控制的：

太陽光來到地球，一部分被反射回太空，大部分被地球吸收，這是地表的能量收入。地球向外輻射（紅外線為主）則是地球的能量支出。地球表面溫度就建立在這樣一個動態平衡上。要降溫，不外乎兩種途徑：

降低能量收入。可以通過炸掉太陽或者增加反射率等方式。
增加能量支出。可以通過降低溫室效應來實現。

地球系統工程學就是本著人定勝天的勇氣去實現這兩個目標。由於現階段技術水平無法對太陽做什麼手腳，因此能夠減少能量收入的思路都是如何讓地球反射更多太陽光，換句話說，就是如何讓地球變得更白更閃亮。全世界的腦洞科學家們已經提出了一系列的方法：

當中有兩個方法便是通過撒播「致冷劑」來實現的。他們是 (1)平流層顆粒； (2)海上增雲。

平流層顆粒是目前看起來潛力十足最有希望的一種方法。它的靈感來自於1991年的皮納圖博火山噴發後的全球降溫。

圖. 1991年菲律賓皮納圖博火山噴發

那年的火山送進了兩千萬噸的二氧化硫和大量顆粒物進入平流層。平流層是大氣中間的一層，特點是氣流平穩，幾乎沒有垂直方向的對流，因此大多數民航客機飛行也在平流層底部。二氧化硫和硫化氫在平流層會被氧化成硫酸鹽，形成氣溶膠顆粒。這些氣溶膠將太陽光散射，導致皮納圖博火山噴發的第二年全球平均氣溫降低了0.5攝氏度，也就是所謂的「火山冬天」。

頓時大家意識到這可以被我們利用。不過，如何將這千萬噸硫送上天呢？

被提出來的方法包括：(1）將航空燃油替換為廉價的富硫劣質油。（2）利用波音747或者KC-10等民用軍用大飛機投放。（3）利用炮兵將材料射進平流層。（4）製造巨大的氣球飛到高海拔：

每個聽起來都挺刺激的。若要對抗今天的溫室氣體效應，每年需要投放五百萬噸，花費在20~80億美元之間。

同時，往平流層播送硫也存在一些缺陷：（1）可能會造成臭氧層破壞；（2）氣溶膠會擴散開，因此每年要續費；（3）可能會改變大氣層序和水循環。

另一種播撒方案，也就是海洋增雲技術，則發生在平流層之下的對流層。2008年，英國曼徹斯特大學的 John Latham 提出，用噴洒水霧來增加海面上雲的顆粒密度，能夠提高雲的反射率（讓雲更白），從而實現降溫。這個方法主要是針對一些偏遠的遠洋地區。那裡空氣非常清潔沒有多少顆粒，因此形成的雲液滴體積大。如果能增加這些地方的的顆粒物，就會讓形成細粒的層積雲。這些層積雲能夠極大的提升當地的反射率。Latham估算在最好的情況下，這個效應能夠抵消大氣二氧化碳翻倍所帶來的溫室效應。

再介紹幾個並非通過噴洒致冷劑，但是本質上非常逗逼的方法：

2009年，美國勞倫斯伯克利國家實驗室的 Hashem Akbari 提出，如果把全世界所有城市的屋頂和人行道刷成白色，可以抵消四百四十億噸二氧化碳的溫室效應。這就是圖裡的「白房子技術」。
2009年，英國布里斯託大學的 Andy Ridgwell 提出，如果能夠讓全世界的農田種植葉子比較明亮的植物，比如某種高粱，就可以降溫0.1~0.2攝氏度。這就是圖裡的「作物明亮」
2011年，Seitz 教授提出，如果建立一艘大型艦隊，游弋於各大洋向海水裡鼓泡泡（沒錯，是吹氣泡），可以將海洋的反射率提高0.05。這就是圖裡的「海洋增白技術」。

最後，翻譯了一下斯坦福Caldeira教授的總結表格：

想要對抗全球變暖，人類其實有個終極大招：

想方設法引爆一個VEI指數9左右的真·超級火山……湖北黃石你別看我！沒說你！

一個VEI指數6.9的火山足以讓1816年全年無夏，一個VEI為7的火山足以讓1258年西湖封凍，一連串VEI指數5.5上下的火山足以讓北魏朝走向動蕩。

那麼一個強大一百（VEI指數提高1，火山威力增加10倍）倍的火山噴發，一腳逆轉氣候變暖，開啟一個持續時間可觀的「晚人類世極冷期」，一點問題也沒有。

就是住在北方的同志們可能要搬家，不然可能會被冰蓋碾了。

至於伴生的諸如海量SO2引發海洋硫酸化的小問題，概不負責。

不就是滅絕整個海洋的生物么，只要人類能活下去，沒有什麼不能拿去毀滅。

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如果覺得太難做到，那要那麼多核彈有個求用，還不如拿出來都炸了造個核冬天。

我不是呼籲打核戰爭啊！我只是說拿出來都炸了，至少能對緩解全球變暖有點幫助。

吃點核塵埃什麼的……死點人減輕糧食壓力，一舉兩得，嗯。

反正橫豎都是個死，何必糾結這些細節呢~

能否通過播散製冷劑對抗全球變暖？顯然不能。從幾個方面來論證：

1. 全球變暖的直接原因地球表面輻射平衡的改變。這個數值是非常大的，比如說8.5 W/m2 。有興趣的話乘以地球表面積再乘以時間你就能知道地球會多吸收多少能量，這會是個天文數字，意味著得生產居多的製冷劑來冷卻地球

2. 製冷劑，比如氟氯烴，是靠氣化時吸熱來製冷的。那麼就有一個問題：氣化完了怎麼辦？就好像夏天開空調，開著的時候是涼快，關了以後很快溫度就回升了，那麼要給地球降溫，就得不間斷地加製冷劑，結合第一點，效果顯而易見

3. 這也是最重要的一點，與其說製冷劑降溫，不如說製冷劑會加速全球變暖的過程。我們常用的製冷劑氟氯烴，是一種非常強的溫室氣體，它們的溫室效應可以是二氧化碳的7000倍。把這玩意兒大劑量地排入大氣，真的是給地球降溫嗎？

4. 氟氯烴除了是強大的溫室氣體，還是造成臭氧空洞的罪魁禍首。現在因為蒙特利爾協議的限制，人們逐漸採用一些非鹵代烴作為製冷劑，比如氨氣、二氧化硫、甲烷等。氨氣有味兒，二氧化硫有毒，甲烷是溫室氣體，就醬。

全球變暖的原因不是人類活動產生了熱，而是人類改變了碳循環，撬動了輻射平衡的槓桿。那麼解決的問題也得從槓桿著手，沒有大力出奇蹟的，因為以目前人類的技術來看，顯然是力還不夠大。類似的腦洞比如為什麼不直接排放臭氧堵住臭氧空洞啊，為什麼不把台灣海峽挖寬一些啊，地球上所有人跳一下地球會不會抖一抖啊，都是想多了，真以為人類的力量能媲美大自然的鬼斧神工呢？

驚了，手機的草稿居然可以同步電腦。

%====== 只說說一些我看過的相關研究吧

有一種構想叫地球系統工程，也有相關的模擬研究，其中一種設想是向平流層中播撒硫酸鹽氣溶膠來減少太陽向下的短波輻射。模擬的方案：在工業革命前期二氧化碳濃度突然增加4倍（4xCO2）之後運行10年，之後向平流層播撒硫酸鹽，繼續模擬至50年。

得到的結論：

圖來自 Kravitz, Ben, et al. "Climate model response from the Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP)." Journal of Geophysical Research Atmospheres 118.15(2013):8320–8332.

僅從溫度上來說，得到的結論很簡單：

1. 製冷劑確實可以「製冷」，「全球平均表面氣溫能夠保持在接近工業革命前的水平」，然而赤道會較工業革命前，而兩極會更加溫暖——這會直接造成北極冰川的消融。然而造成的兩極地區的放大效應卻非常嚴重，兩極地區相較工業革命前的溫度是更高的——也就是無法挽回的兩極增暖

2. 其次，（如果這項方案真的實施）排放到平流層的硫酸鹽無法回收——就這麼讓氣候更加「冷」下去嗎？

有人看再多寫一些

生活大爆炸裡面有一集

謝耳朵他們請了童年最愛的"質子教授"來演示童年喜歡的各種小實驗。

其中有一個貌似是檸檬電燈泡（還是土豆來著?），也就是一個簡易的水果電池。

penny簡直震驚了！

這玩意能拯救全球能源危機吧！

質子教授:不能

當然不能啦，理由其他人已經說了。

不過，如果要開腦洞的話，可以考慮排放大量的二氧化硫到大氣中。

二氧化硫會形成硫酸霧，反射太陽光，降低氣溫。

這不僅僅是腦洞。你有生之年已經經歷過至少一次了。

1991年，菲律賓的皮納圖博火山爆發，送了2千萬噸二氧化硫進入大氣，之後的兩年，全球氣溫降低了0.5攝氏度。

開個腦洞而已，再來討論科學、經濟、政治上，還有環境和生態的影響。

製冷劑的原理是什麼？吸收帶走此處的熱量，並在其他地方將熱量釋放出來。如此循環往複（冰箱就是這樣工作的）如果你想要給地球降溫，就必須將熱量在外太空釋放，否則不過是把這邊的熱量轉移到另一邊罷了。

弄點高反射率粉末到近地軌道或許有點作用，就像美國撒了一億多根小銅絲在近地軌道一樣。我們可以考慮撒個幾百億噸鋁粉到近地軌道。當然，這個帶來的負面效果也是很嚴重的。

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上面都是開玩笑的。。

這類型的方法可行度幾乎等於零，你說的製冷劑更不可能了，大氣和海洋就是我們人類所有熱機的冷阱。你想冷卻大氣需要找到一個更冷的冷阱、這根本找不到嘛。地球向外輻射的能量是基本恆定的，沒辦法改變。除非你把地球全部熏上炭黑。但是這樣的話吸收太陽的能量又大於了輻射。

所以說沒辦法，除非減少溫室氣體。真實世界想作弊不像玩電腦遊戲，你是上帝，各種參數修改的很舒服，真實世界就這麼多物理原理，只能遵守，不能改變。

在一個密閉的房間里有一個開著門的電冰箱，給電冰箱通電，通過一段時間，房間的溫度將（）

A 升高 B 降低 C 不變 D 無法確定

與其在地球上搞動作，不如發射一面鏡子到太陽的低軌道上，正好擋著地球的那塊區域。這鏡子不用太大就可以遮住一部分地球了。

不過，這溫度～恐怕還沒有材料可以受得住。

哥們你想過沒，為什麼屋裡開空調屋外會變熱？你的製冷劑反應完了放出的熱量都去哪裡了？

所以那當然是其他條件不變的情況下，製冷劑撒得越多，溫室效應越嚴重。高票裡面提到的火山灰之類的嚴格意義上不能算製冷劑，然而火山灰能隔絕的輻射量不可控，而且足夠讓溫度低於我們的comfort zone然後我們就玩兒完了。

不過你撒再多製冷劑，相對於自然來說都是九牛一毛。

答案是不能。

根據熱力學第二定律，熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體。製冷劑要發揮效應，製冷劑的溫度必須低於全球平均氣溫。從高溫的全球系統中獲得製冷劑，外界必須做功。

基於熱力學第一定律也就是能量守恆定律，一個熱力學系統的內能增量等於外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。（如果一個系統與環境孤立，那麼它的內能將不會發生變化。）

製冷劑不會憑空產生，製造製冷劑反而產生熱量，考慮到內能消耗，實際轉化率不可能達到100%，因為能量既不能憑空產生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉移和轉化的過程中，能量的總量不變。外界做功，轉化率小於100%，系統產生了更多熱量，反而增加了全球氣溫。

好比我們在室內開空調，室內清涼，室外炎熱。假如把制冷機組一同放置於室內，那麼我們不可能享受到空調帶來的清爽。

試問，炎熱的夏天，我們在室內打開冰箱製冷，讓冰箱為室內降溫是否可行？這個問題等價於題主所提問題。

最大的問題是不好評估或者預測後果

解決渠道不還是應該減少溫室氣體排放或者對溫室氣體進行固定（做減法），而不是做加法把我們的大氣圈弄的更熱鬧嗎？

一直水多加面加水下去，或許我們得留給後代一個可故意的元素周期表？

另外真的小概率玩脫了，弄出雪球地球來，人類被一臉懵逼的過濾掉就太有趣了。

其實現在大家恐懼的是「人類活動對地球氣候產生過於劇烈的變化」，到底是暖還是冷反而沒那麼重要。地球歷史上比現在暖的時候很多，人類並不是活不下去，如果弄個核冬天進入小冰河期才是可怕的事，饑荒、戰爭隨之而來。

氣溫下降糧食大幅減產是可以確定的，你這是嫌地球人太多了想餓死一大片啊。

學化學的想用一個基本的物理學知識給你的問題一個否定的答案，叫能量守恆定律。

支持全球變暖並且強調全球變暖嚴重後果的主要是IPCC。

某些人說一萬年來全球氣溫變化不到1度

但是IPCC告訴我們在1906至2005年間，全球平均接近地面的大氣層溫度上升了攝氏0.74度。http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-spm.pdf

那麼好了，這一百年全球溫度變化已經接近一萬年了。

可為什麼一萬年來，全球才降溫不到一度的變化，黃河流域從有大象犀牛的熱帶變成了溫帶地區，而最近一百年上升了0.74度，溫帶地區依然是溫帶地區，連亞熱帶都夠不著？

你信嗎？

兩個問題:

1在沒有氣象記錄的歷史時期。反推的的全球溫度是否靠譜？相信不同機構會給出不同的答案

2現在氣象站城市熱島影響嚴重，統計的時候自然提高了溫度，怎麼消除熱島影響？

IPCC還說現在是5000年來最暖時期，將要迎來一萬年來最暖期，不僅比關中長竹子的隋唐暖期熱，也比黃河流域跑大象犀牛的夏商全新世大暖期熱，你信嗎？

要麼他大大低估了歷史時期地球溫度，要麼因為氣象站位置因為城市擴張不合格大大高估了現在的溫度

另外IPCC隻字不提全暖變暖帶來的正面影響，不提自然界每年釋放的溫室氣體是人類活動釋放的千倍的事實，

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為什麼要對抗全球變暖呢？

問題是全球變暖，在南極冰蓋不融化的情況下，利大於弊。我想其實沒有哪個大國真的願意去阻止全球變暖。

全球變暖，總的影響是海洋蒸發增大，全球降水增加，植被更加繁茂，森林擴大，草原更綠，樹木生長更快，甚至是生物多樣性提升。適合作物生長的緯度增高，耕地更加向內陸發展，對整個地球總的來說能改善氣候和養活更多的人。

而要變暖的南極和格陵蘭冰蓋熔化導致海平面明顯升高，那得增加多少度？

對美國，會有更多的糧食產區，對俄羅斯和加拿大，大片荒原有可能變成糧田，對歐洲，夏季溫度提高後能有更多的糧食產區更高的糧食產量

不過對熱帶非洲目前的研究結論是還是會弊大於利，更加乾旱，，，上帝就是這麼不公

特別是中國，極大的受惠於全球變暖，東北地區積溫和生長期增加，全球變暖是北大荒變成北大倉的核心動力。西北地區降水增加，是這些年西北荒漠化緩解，內流河水量增加的核心因素。全球繼續變暖，西北地區降水會繼續增加，東北地區的糧食產量會繼續提升，水稻種植的北界會繼續北拓。

至於夏天變得更熱，颱風更強南方和華北的降水配置出現變化，這些和上面的利處來說真心是小問題。

更何況，全球變暖究竟是不是人為因素也不得而知。近三千年，就有好幾個時期溫度比現在溫暖的多，難道也是化石燃料的鍋？

何況溫暖期文明昌盛，寒冷期因為糧食不夠吃戰爭不斷人煙稀少。

題主可以試一試把你們家空調放在屋子外面的機箱搬到房間裡面來，然後看看開空調屋子裡會不會更涼快。。。

孤立環境的熵……