近日，Science Advances杂志发表了题为“Towards practial stratospheric aerosol albedo modification: Solar-powered lofting” 的论文（Gao et al., 2021）。该论文提出了一个趋近实用的平流层大气气溶胶反照率改变实验计划。为了应对气候变暖，以诺贝尔奖获得者Paul Crutzen教授为代表的一大批科学家提出在平流层大气中人为引入大量气溶胶的方法（即平流层地球工程）减缓全球变暖，防止海冰融化和海表面上升，为全球性减排减碳争取时间。平流层气溶胶实验一般拟用飞机将百万吨级别的SO2气体运输至20公里处，但运输成本过高。该论文提出新颖的观点，用少量黑碳作为助推剂，在现有普通飞机能达到的高度（例如13公里处），通过黑碳气溶胶吸光加热空气，从而抬升大量SO2气体进入平流层中。

图1: 平流层大气气溶胶反照率改变实验（地球工程）

图片来源：https://www.jioforme.com/solar-geoengineering-watts-up-with-that/316908/

该研究团队在2019年发表在Science的论文中发现了北美森林野火中黒碳气溶胶可以有效加热空气，使得百万吨级别的野火烟尘迅速抬升到平流层中去（Yu et al., 2019；俞鹏飞教授担任第一和通讯作者）。同样的，研究团队在2019年末澳洲野火事件中发现了同样的现象 (Yu et al., 2021)。受此启发，研究团队中的Ru-Shan Gao研究员（美国国家海洋管理署）提出是否可以将黒碳吸热从而抬升空气的性能应用到平流层地球工程实验中。研究团队主要利用俞鹏飞教授自主开发的气溶胶-气候数值模型 (CESM-CARMA，Yu et al., 2015)进行了一系列的数值建模工作，定量了实施平流层地球工程所需要使用的黒碳量及其气候效应。

该论文提出的新颖方法可以有效消减平流层地球工程的技术瓶颈，大幅降低其实施成本。暨南大学环境与气候研究院的俞鹏飞教授担任该论文的通讯作者。

原文链接：

Gao et al., 2021 https://advances.sciencemag.org/content/7/20/eabe3416?rss=1

Yu et al., 2019 https://science.sciencemag.org/content/365/6453/587

Yu et al., 2021 https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL092609

Yu et al., 2015 https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2014MS000421