從空間改變氣候可能嗎?
我們知道,全球變暖正在成為壹種趨勢。為此科學家告誡人們,如果對此不設法加以制止,長期下去,兩極冰蓋將會逐漸融化,海平面升高,而沿海城鎮將有被淹沒的危險。與此同時,大氣環流與海洋水流也會發生變化,使地球氣候出現異常現象,這將有可能給人類帶來不可估量的災難,甚至威脅到人類的生存。
隨著航天技術的發展,航天科學家提出了造福人類的“空間氣候工程”,即利用空間科學技術來控制、改變地球的氣候。目前,科學家提出的方案有:
(1)在空間支起“太陽傘”
科學研究表明,要解決目前氣候變暖的問題,只需要把照射到地球的太陽光遮擋掉3%即可。按照計算,在空間支起壹把“太陽傘”的傘面積需要有2000平方千米左右,傘面要用薄如蟬翼的金屬薄膜或塑料薄膜制造。
如此龐大的傘面應該如何制造、運輸和安裝呢?這個龐大的傘面由4萬個單元拼接而成,每個單元都有壹個由計算機和制動器組成的自動控制機構,用來調節其位置和方向。這把太陽傘是依靠太陽光壓和星球引力維持在空間規定的位置上,而事實上這個空間位置也不是任意選擇的。
據研究,這個空間位置應位於從地球至太陽距離的1%處的點上。在這個點上,任何物體相對於太陽、地球和月亮的距離始終是保持不變的。這樣,在這個空間位置上,就可以保證太陽傘具有恒定的遮蔽效果,並且不會影響其他的空間活動。被遮蔽的空域僅僅相當於蒙上壹層隱隱約約的薄霧,對人類生活和植物生長沒有任何影響。
(2)在空間制造“塵埃雲”
宇航科學家提出:如果在位於地球至太陽距離的1%處的某點位置上,設法飄浮壹片塵埃雲,用它來遮擋太陽光,也是壹種行之有效的方法。
采用這種方法所用的塵埃可以取材於月球。把裝有月球塵埃的若幹個圓筒發射到空間規定的位置上。在每個圓筒內,除裝有月球塵埃外,還裝有壹定量的炸藥。
當圓筒抵達規定的位置時,讓炸藥爆炸。依靠炸藥的爆炸力使塵埃擴散開來,制造成壹片永久性的、具有壹定密度的塵埃雲,用它來遮擋陽光。
令人擔心的是,如果這些塵埃進入地球,對地球會有什麽影響?科學研究的結果表明:即使這些塵埃每年散失l%,並且全部落入地球的話,也只相當於通常行星星際塵埃的流入量,不會給地球構成明顯的危害。
(3)在空間豎起“反射鏡”
有的科學家提出,在空間安置壹面反射鏡,把部分太陽光集中反射到某個局部地區,就能改變這個地區的氣候狀況。例如,由於高空雲層能阻擋地球向空間散發熱量,會使地球表面越來越熱。人們利用空間反射鏡,就能把太陽光集中反射到高空雲層上去,讓雲層逐漸受熱而散開,這樣就能加快地表熱量的散失而降低地球上的溫度。
又如,我們也可以利用空間反射鏡,把太陽光反射到南、北極的海區,促使那裏浮遊生物生長。這樣,浮遊生物就能不斷地從大氣中攝取大量的二氧化碳,這不僅會減少溫室效應,而且能使浮遊生物的產量增加,有利於海洋生物和漁業生產的發展。
(4)在空間編織“激光網”
上述的3種方法,都是在太空設置龐大的遮蔽物以遮擋陽光。世上的事,不怕壹萬就怕萬壹,萬壹出了故障,容易造成過多的太空垃圾。為此,有的航天科學家提出建議:向太空發射多顆人造地球衛星,並且從衛星上發射激光,形成“激光網”,讓太空中對海面溫度頗有影響的紅外線發生變化,以阻止氣候變暖。
根據這壹設想,美國科學家提出了壹個具體的實施辦法:發射4顆人造地球衛星,
在衛星上配置激光發射裝置和巨大的反射鏡,4顆地球衛星上發射的激光互相碰撞。這樣,當太空中紅外線通過時,就會被與紅外線能量相當的激光網阻擋,發生折射並照到海面上。於是,海面溫度便人為升高,產生氣流,興雲播雨,以此調節地球上的溫度。
知識點
空間天氣
空間天氣是壹個近地空間環境變化的概念。它與行星大氣層內的天氣截然不同,涉及空間等離子、磁場和輻射等現象。“空間天氣”通常與近地空間磁層緊密相連,但其也研究行星際空間的變化。在我們的太陽系內,空間天氣主要受太陽風的風速和密度以及太陽等離子體帶來的行星際磁場三者的影響。各種各樣的物理現象都與空間天氣相關,包括地磁風暴和亞暴,在範艾倫輻射帶的電流,電離層擾動和閃爍,極光和在地球表面的磁場變化誘導的電流等。日冕物質拋射及相關沖擊波,也是空間天氣的重要動力,因為它們可以壓縮地磁層和觸發地磁風暴。太陽高能粒子,日冕物質拋射或由太陽耀斑加速,也是對空間天氣的重要驅動力,因為它們可以破壞航天器電子設備,並威脅到宇航員的生命。空間天氣對空間探索和發展這些領域產生深遠的影響。地磁的變化可引起大氣密度的變化導致低地球軌道航天器的高度迅速降低。由於太陽活動引起的地磁風暴能夠致盲航天器上的傳感器並幹擾機載電子設備,對於人造航天器的防護系統的設計來說了解空間環境至關重要。磁暴同樣會增加高空飛行情況下飛機乘務員的輻射量。
空間天氣是壹個全新的概念,太陽上出現的耀斑和日面物質的拋射等劇烈活動,給地球磁層、電離層和中高層大氣,衛星運行和安全,以及人類健康,帶來嚴重影響和危害,人們把這種由太陽活動引起的短時間尺度的變化,稱為空間天氣。