平流层里的微粒

有科学家认为，地球工程学方法低廉可靠，他们提出向平流层注入二氧化硫，形成硫酸液滴云来散射阳光。但多少二氧化硫才能平衡当前二氧化碳的作用，对于这一点还存在争议。

克鲁岑和威格利都坚信，有一个方案是最便宜也是最可靠的方法。这个方案最早在1974 年，由苏联物理学家麦克海尔·I·布迪科（Mikhail I. Budyko）在列宁格勒的地球物理观测台提出：每年将几百万吨二氧化硫投入平流层。在平流层中，二氧化硫会与氧、水和其他分子反应，形成由水和硫酸根离子组成的微小液滴，附着在灰尘或盐等其他小分子上。这种硫酸液滴形成的云可以散射阳光，落日将变得更红，整个天空会变得更加苍白暗淡，就像污染严重的城市天空那样，而地表温度平均来讲会有所下降。1991年，菲律宾皮纳图博火山爆发，2,000 万吨二氧化硫被喷入了平流层。这次喷入的二氧化硫产生了前面所述的所有效应：它使全球气温在一年里大约下降了0.5℃。“因此，基本上我们知道这样是有效的，”卡尔代拉说。实际上，在克鲁岑写出这一构想之前，卡尔代拉已经进行过十年的模拟研究了。

当克鲁岑重拾这一想法时，全世界对地球工程学已经有了更加充分的准备。自从布迪科的文章发表后，全球温度已经升高了0.5℃，大量的冰已经融化。20 世纪90 年代，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL) 的爱德华·特勒（Edward Teller）和他的同事们曾经提出，金属粒子在高层可以停留更长时间，并且可以反射更多的阳光，但克鲁岑坚持支持向平流层注入二氧化硫这个更加成熟的想法。这使克鲁岑制定的计划更加引人注目。

克鲁岑指出，通过化石燃料的燃烧，人们每年向低层大气排放5,500 万吨二氧化硫和80 亿吨二氧化碳。根据世界卫生组织的统计，这样的二氧化硫浓度每年造成了50万人死亡。不过，二氧化硫同样也使地球温度有所下降——尽管没有人知道确切的下降数值——因此，政府强制执行反污染法（例如美国的清洁空气法案），反而使得全球变暖的情形更加糟糕。克鲁岑说，把一部分二氧化硫抬升至平流层，使二氧化硫不仅不会伤害我们，还可以为我们阻挡阳光，这样不是很有意义吗？

布迪科的初步设想是，让使用高硫燃料的飞机在平流层中飞行；克鲁岑提议用气球将二氧化硫运送至平流层。目前大气中二氧化碳的含量已是工业化前的两倍，对于要用多少二氧化硫来平衡当前二氧化碳的作用，这一点还存在争议。威格利认为每年需要500 万吨硫（通常仅用硫的重量来表示）；克鲁岑和美国国家大气研究中心的菲利普·J·罗素（Philip J. Rasch）经过计算认为，如果粒子的平均尺寸小于火山喷发的颗粒（约0.2微米），则需要150 万吨硫才能起作用。

实际上，我们已经排放了许多二氧化硫到低层大气，比以上所有估计量都多得多，但与二氧化碳问题的量级相比，这些二氧化硫就显得太少了。卡尔代拉强调，每年所需的二氧化硫量大致相当于每个美国人都从灭火水龙带里面挤出一管二氧化硫。克鲁岑估计他的方案每年将耗资250 亿～ 500 亿美元，分摊到发达国家每个公民头上就是25 ～ 50美元。这个数额小于美国人在彩票上的平均花费，并且回报比彩票要确定得多：那就是一个更加凉爽的地球——至少全球平均温度会有所下降。