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金山人語/美麗的太陽、少一點熱情

美麗的太陽,風和日麗的早晨,晚霞滿天的黃昏,不能沒有太陽。烈日當空,炎熱乾旱,我們難以忍受,更不用說地球一天天加熱,這時候真希望美麗的太陽少一點熱情。但太陽熱情依舊,我們只好來幫忙,藉阻擋一些太陽照射來減少熱情。有很多人想過,在高山鋪陳反光膠布,在高空拉起巨大遮陽網,也有人提議用有反光鏡的衛星,把陽光反射回去,甚至提議用化學方法稀釋卷雲,因為卷雲吸熱不散。各種構想不一而足。

現在有人正式研究了,一個稱為「氣候干預生物學」的組織,由Michigan大學與SUN Stony Brook主導,NSF支持,聘請一組學者與專家,從地球工程的角度研究降低地球溫度。在很多反射日光的方式之中,學者們選擇了人工造雲,不是下雨的低空造雲,是在距地面10-50公里的同流層,依需要的地點製造雲霧,反射日光的照射,達到降溫的目標。至於造雲的具體細節,學者們仍在研究。

用便宜又能反射日光的二氧化硫(SO2)氣體,在大氣層噴灑造雲,以前就被提出來過,火山爆發噴出來的煙霧也含有大量SO2,也有降低局部氣溫的例子。但人工噴灑的問題在讓SO2留在空中,噴灑的高度太低如10公里,地球的重力就會幾天之內把氣體轉換成硫酸雨降下來,噴灑的雲霧就完全消失。但噴灑到高空如30公里,雖然不會掉落,但飛機飛不到那麼高,要製造特殊的噴霧設備,增加成本的考量。

製造霧雲遮住了日光,讓溫度下降,但未必回到以前的氣候型態,因為干預了大自然的生態,結果可能不如預期。已知的後果之一,就是海洋長期受不到日光的照射,水氣不會蒸發進入大氣層,致不下雨而乾旱,產生飢荒。另外遮住日光可能影響地面的生態平衡,以及外地的氣候變化,都是需要慎重考慮的。現在仍在研究的初期,學者們認為在同流層造雲,仍是技術與經濟上最可行的方式。研究報告將在近期的科學會議上發表。

反射日光不一定在空中,地面上任何淺色都能反射一部分日光,可惜近百年人口集中城市,城內的建築吸光的部分又多,夏季就比城外田野熱很多,常有「熱島」之稱。新的瀝青馬路僅反射日光4%,相對綠地就反射25%,雪地就高達90%,所以有的城市街道就漆成淺灰色,大樓屋頂漆成白色,夏季就能降溫2-3°C。紐約市遠在2012年就有白屋頂的規定,多年來屋主自行刷在樓頂的白漆,加起來有700萬平方呎,但也僅佔可刷面積的百分之一。

Purdue大學的學者,去年宣布新研發的白漆,不但可以反射95.5%的日光,而且使刷漆的部位降溫。日前又發佈改良的白漆,反射率高達98.1%,同時又能驅除紅外線,使漆面較周遭的溫度下降4.5°C。市面上用在屋頂的白漆,反射率僅有80-90%,而且吸收紫外光,所以漆面的溫度不容易低於周遭溫度。研究學者阮秀林(Xiulin Ruan)教授說,漆的白色幾乎接近極限,可以比擬吸收99.9%可見光的Vantablack,也就是最黑的黑色。

阮教授說,如果在房頂塗抹1000平方呎白漆,約相當10KW的冷卻電能,超過大多數房屋中央冷氣系統所需能源。白漆果如能對等夏日空調的能源,則是一大創舉,尤其用在水泥叢林的城市,夏日用電尖峰可大為抒解,大家在享受夏日的涼爽之餘,又能間接減少溫室氣體的排放,城市不再也成為夏天的「熱島」。至於長期不受日曬是否會如造雲影響別的地區,有地球工程學者說城市面積不大,影響較小。

用什麼顏料才讓白漆白得不能再白,是學者們經過六年的研究,試驗過一百多種材料,每種材料又嘗試五十多種不同配方,才選出來的結果。目前用的是由60%的硫酸鋇(BaSO4)製成,而傳統的白漆是用二氧化鈦(TiO2),但有吸收紫外光的缺點。硫酸鋇在價格上佔有優勢,在製造上也與別樣的漆無異,目前已申請專利,預計一兩年內上市。

從減少日光照射試圖降低溫度,改善地球暖化,尤其是大型的地球工程,免不了干預自然生態,很難預料後果會不會嚴重。一些學者也都認同,但地球暖化日益加重,後果的災難已可預知,全球的節能減碳動作又緩不濟急,用地球工程快速降溫,給節能減碳的發展在時間上的緩衝,待發展成熟,再逐步減少干預自然生態的措施。這是學者們的理想發展。

一旦遮住了日光,地球溫度下降,大家難免要問,為什麼還要辛苦的節能減碳?這是學者們擔心的「政治問題」。

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