Jak może działać nastrojowa osłona przeciwsłoneczna

Jul 15 2009
Jeśli planeta naprawdę się ociepli, według niektórych naukowców mogą nas spotkać katastrofalne skutki. Nic dziwnego, że niektórzy teoretyzują o dramatycznych metodach chłodzenia powierzchni Ziemi.
Kobieta czyta książkę w cieniu drzewa, odpoczywając w Hyde Parku w Londynie w Anglii. Jeśli kiedykolwiek konieczne będzie szybkie rozwiązanie problemu globalnego ocieplenia, niektórzy eksperci zasugerowali zacienienie Ziemi. Zobacz więcej zdjęć z zielonej nauki.

Odkąd raporty o globalnym ociepleniu wymieniają ludzi jako prawdopodobną przyczynę wzrostu temperatur na całym świecie, debata o tym, jak bardzo jesteśmy w to zaangażowani, prawie nie ustała. Produkcja emisji dwutlenku węgla, emitowana po spalaniu paliw kopalnych, jest najprawdopodobniej powodem, dla którego więcej gazów cieplarnianych (takich jak dwutlenek węgla i metan) zostało uwięzionych w ziemskiej atmosferze. Ten efekt jest jak miecz obosieczny, ponieważ chociaż dwutlenek węgla i metan pozwalają promieniom słonecznym przedostać się do atmosfery, to jednocześnie zapobiegają jego odbijaniu się, podnosząc nieco temperaturę na całym globie.

Niektórzy naukowcy ostrzegają również przed problemami związanymi z globalnym ociepleniem i prawdopodobnymi konsekwencjami, jeśli nic nie zostanie z tym zrobione. Potencjalne zagrożenia globalnego ocieplenia wahają się od niewygodnego do katastrofalnego – według doniesień, wzrost liczby kamieni nerkowych już trwa dzięki wyższym temperaturom, podczas gdy podnoszący się poziom mórz, powodzie i głód reprezentują wersję apokaliptyczną.

Wielu zgadza się, że najważniejszym rozwiązaniem walki z globalnym ociepleniem jest rozwój energii odnawialnej. Choć może to zająć dużo czasu, na razie naukowcy, teoretycy i eksperymentatorzy wymyślają tymczasowe rozwiązania, które mogą pomóc Ziemi w razie nagłej potrzeby. Jeśli temperatury zaczną drastycznie rosnąć, wraz z przypadkami chorób, głodu i konfliktów, być może trzeba będzie coś zrobić – i to szybko.

Niektóre z rzucanych pomysłów zostały zainspirowane miejscem, w którym ludzie często szukają, gdy jesteśmy na zewnątrz, a jest za gorąco – cieniem. Drzewo, parasol, zwis na budynku lub cokolwiek innego, co może blokować bezpośrednie działanie promieni słonecznych (i uszkadzać naszą skórę) okazało się prostym, ale skutecznym sposobem na ochłodzenie.

To skłoniło niektórych naukowców do zastanowienia się: jak by to było blokować promienie słoneczne na znacznie większą skalę? Czy rzeczywiście moglibyśmy w jakiś sposób zacienić Ziemię, aby obniżyć temperatury? Kilku ekspertów zaproponowało potencjalne rozwiązanie – atmosferyczny cień przeciwsłoneczny. Ale czy to tylko science fiction, czy może faktycznie zadziała?

Schłodzić: wstrzyknięcie aerozolu

Wstrzykiwanie rozpraszających światło aerozoli do atmosfery może ochłodzić planetę, a faktycznie miało to miejsce już wcześniej, gdy w 1991 roku wybuchła góra Pinatubo.

Pomysł na klimatyczny parasol przeciwsłoneczny nie jest nowy. Naukowcy zasugerowali wiele różnych sposobów zacieniania Ziemi w celu ochłodzenia jej na przestrzeni lat. Różniły się od potencjalnie prawdopodobnych do technicznie potwornych i niewiarygodnie drogich. Na przykład w 1989 roku James Early z Lawrence Livermore National Laboratory w Kalifornii zaproponował zbudowanie masywnej szklanej tarczy o średnicy 2000 kilometrów, która unosiłaby się wzdłuż L-1, orbity zbiegającej się ze Słońcem.

Inne projekty były lżejsze. Jedną z popularnych sugestii jest rozpraszanie aerozoli w atmosferze. Dla niektórych może to brzmieć niebezpiecznie, zwłaszcza gdy myślisz o puszkach aerozolowych i ich związku z zanieczyszczeniem powietrza. Ale czy to oznacza, że ​​wszyscy musielibyśmy skierować puszki z lakierem do włosów w niebo i spryskać? Nie dokładnie.

Wraz z głównymi gazami, azotem i tlenem, w atmosferze znajduje się zbiór cząstek stałych i ciekłych, zwanych aerozolami lub cząstkami stałymi. Te małe kawałki materii są maleńkie, o średnicy od 0,01 do 10 mikrometrów i nieustannie unoszą się w atmosferze. Większe aerozole to po prostu sól morska, kurz i inne drobiny materii, które są wydmuchiwane w górę przez wiatr – są spłukiwane z powrotem na powierzchnię Ziemi, gdy pada deszcz lub śnieg. Z drugiej strony, mniejsze aerozole zawierają cząstki węgla, które dostają się tam, gdy spalamy paliwa kopalne, a ponieważ zatrzymują i pochłaniają światło, odgrywają rolę w globalnym ociepleniu.

Jednak niektóre aerozole mają zdolność rozpraszania światła zamiast jego pochłaniania. Zwykłe cząsteczki powietrza nie mogą zmienić kierunku wiązek promieniowania słonecznego, ponieważ są zbyt małe, ale większe cząsteczki aerozolu, gdy pochłaniają wodę, zwiększają swój rozmiar i blokują dostęp światła słonecznego do atmosfery.

Powoduje to efekt ochłodzenia, a Ziemia już wcześniej była świadkiem takiego efektu ochłodzenia. W 1991 roku, kiedy na Filipinach wybuchła góra Pinatubo, w powietrze wypuszczono wystarczającą ilość aerozoli, aby na pewien czas spowodować zauważalny spadek średniej globalnej temperatury powierzchni.

Ale czy istnieją inne alternatywy dla wstrzykiwania aerozoli do atmosfery? A czy w końcu nastrojowy parasol przeciwsłoneczny to dobry pomysł?

Lekkie ulotki i skutki uboczne

Latające dyski mogą być w stanie utworzyć dużą chmurę między Ziemią a Słońcem, blokując światło słoneczne, ale jednocześnie ograniczyłyby wytwarzanie energii słonecznej.

Aerozole nie są jedyną możliwą teorią dotyczącą atmosferycznego parasola przeciwsłonecznego. Najnowsza metoda zapewnienia Ziemi trochę odpoczynku od promieni słonecznych, zaproponowana przez Rogera Angela z University of Arizona, polega na wysłaniu w przestrzeń kosmiczną bilionów lekkich, przezroczystych dysków, gdzie mogłyby blokować nadchodzące promieniowanie.

Dyski zachowywałyby się jak małe statki kosmiczne unoszące się w jednym wielkim obłoku około miliona mil (1609 344 kilometrów) nad ziemską atmosferą. Długa linia dysków miałaby średnicę około połowy ziemskiej (czyli około 7900 mil, czyli 12700 kilometrów) i byłaby 10 razy dłuższa. Angel zaprojektował lekkie ulotki wykonane z przezroczystej folii o średnicy około 60 centymetrów i pokryte małymi otworami.

W rezultacie dyski mogłyby skierować nawet 10 procent światła słonecznego przechodzącego przez obłok z dala od Ziemi. Mogłoby to zmniejszyć ilość światła słonecznego o 2 procent na powierzchni całej planety, znacznie ochładzając rzeczy. Mniejsza waga dysków zapewnia przewagę nad wspomnianą wcześniej teorią szklanej osłony, ponieważ wyprowadzenie ich poza ziemską atmosferę nie wymagałoby aż tak dużego wysiłku. W rzeczywistości energia hydroelektryczna może być wykorzystana do zasilania wyrzutni elektromagnetycznych, które Angel sugeruje, aby odpalać co pięć minut przez okres 10 lat, aby wysłać dopuszczalną liczbę ulotek. Cena projektu nie jest niewielka – ulotki o parasolach przeciwsłonecznych mogą kosztować kilka bilionów dolarów, czyli około 100 miliardów dolarów rocznie,

Chociaż naukowcy od dziesięcioleci spekulują na temat możliwości działania osłony przeciwsłonecznej atmosferycznej, wielu sceptyków zwróciło uwagę, że schemat w ogóle nie zadziała, a przynajmniej nie pomoże w innych aspektach wytwarzania energii. Niefortunnym skutkiem ubocznym zacieniania Ziemi jest niezamierzone zmniejszenie szczytowej wydajności energii słonecznej. Atmosferyczny cień słoneczny, niezależnie od tego, czy polega na rozpraszaniu cząstek w powietrzu, czy wysyłaniu milionów cienkich latających dysków, może odchylać nawet 20 procent energii słonecznej z elektrowni.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o nastrojowej osłonie przeciwsłonecznej lub innych powiązanych tematach, skorzystaj z linków na następnej stronie.

Dużo więcej informacji

Powiązane artykuły

  • Jak działają toalety bezwodne
  • Jak działają samoloty słoneczne?
  • Jak działa zgazowanie
  • Jak działają lampy glebowe

Źródła

  • Magazyn COSMOS. „Osłona przeciwsłoneczna w kosmosie, aby ochłodzić planetę”. 6 listopada 2006. (6 lipca 2009) http://www.cosmosmagazine.com/node/826
  • Eurekalert.com. „Kosmiczna osłona przeciwsłoneczna może być wykonalna w sytuacji zagrożenia globalnym ociepleniem”. 3 listopada 2006. (6 lipca 2009) http://www.eurekalert.org/pub_releases/2006-11/uoa-ssm110306.php
  • Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna. „Osłona przeciwsłoneczna atmosferyczna może zmniejszyć wytwarzanie energii słonecznej”. 11 marca 2009. (6 lipca 2009) http://www.noaanews.noaa.gov/stories2009/20090311_sunshade.html
  • Rosenthal, Elisabeth i Revkin, Andrew C. „Panel naukowy nazywa globalne ocieplenie „jednoznacznym”” The New York Times. 3 lutego 2007. (6 lipca 2009) http://www.nytimes.com/2007/02/03/science/earth/03climate.html
  • Planeta nadająca się do zamieszkania. „Jednostka 11 – Zanieczyszczenie atmosfery”. (6 lipca 2009) http://www.learner.org/courses/envsci/unit/text.php?unit=11&secNum=5