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[讨论] 平流层反射太阳能,首选的“地球降温”方式?

已有 3779 次阅读 2022-8-28 15:14 |个人分类:人类的宇宙环境|系统分类:科研笔记

[讨论] 平流层反射太阳能,首选的“地球降温”方式?

                      

   给地球降温的意义,不需要重复了。

   给地球降温的两个基本途径:(1)减少进入地球大气的能量,特别是减少太阳能。(2)增加大气的散热。减少温室气体排放,属于后者。

   减少太阳能的直接途径,就是对进入地球的太阳能反射或遮挡。可能的有太空、平流层、地表等不同高度的反射或遮挡。当然,在任何高度都可以反射或遮挡太阳能。

                    

一、平流层辐射太阳能,首选的“地球降温”方式?

   如果人类使用能源自身(或其中不必要的泄露)是全球变暖的影响因子的话,则太阳能的反射或遮挡,就成为解决全球变暖(及全球变化)的必须手段。灵活的反射或遮挡装置,应该是类似百叶窗的可控装置。

   在典型高度反射或遮挡太阳能的主要特点:

   (1)在地球外太空反射或遮挡太阳能,类似日食。可能是对地球副作用最小的降温方式。

   从长期看,外太空太阳能收集作为人类的能源,与给地球降温大体上合二为一的工程,应该是首选的方式。目前主要是经济成本太高。

      

   (2)在地表反射或遮挡太阳能。经济成本最低,但效果较差。

   主要是大气层的温室气体等依然“阻碍”这些反射太阳能向太空的扩散。

     

   (3)平流层

   平流层空气密度小,气压小,多数高度下风速较高。

   采用平流层风筝反射或遮挡太阳能,基本上不占用地面,受温室气体影响小,与“阴天”类似。应该是较为经济、有效的手段。可在今后较长的时间使用。在城市上空或周边反射或遮挡太阳能;或用于抗旱。

   平流层反射或遮挡太阳能,对干旱灾区抗旱,干旱地区降温(如沙漠上空)更为合适。

   有条件时,可以结合太阳能发电进行,以及结合风力发电进行。但为了维持风速,不采用风力发电可能更好。

                    

二、一些有关的图片背景资料

                                      

地球的大气层(汉语) 11.jpg

图1  地球大气层

                                                             

大气层温度风速 11 LayersOfAtmosphere copy_副本.gif

图2  大气层与温度Layers Of Atmosphere

http://www.ces.fau.edu/nasa/module-2/atmosphere/earth.php

http://www.ces.fau.edu/nasa/images/EarthsAtmostphere/LayersOfAtmosphere%20copy.gif

                              

大气层温度风速 22 figure illustrates Earth's incoming and outgoing r.jpg

图3  地球大气层的能量收支。figure illustrates Earth's incoming and outgoing radiation.

http://www.ces.fau.edu/nasa/module-2/earth-energy-balance.php

http://www.ces.fau.edu/nasa/images/energy-budget.jpg

                                    

Measurement of wind speed and direction over a location in southern California.gif

图4  南加利福尼亚州某地点的风速和风向测量值。Measurement of wind speed and direction over a location in southern California

http://www.aerospaceweb.org/question/atmosphere/wind/wind-profile.gif

                                  

layers-atmosphere-Earth-yellow-line-height-response_副本.jpg

图5  地球大气层,layers of Earth's atmosphere, britannica

https://www.britannica.com/science/atmosphere/Troposphere

                            

   如果人类使用能源自身(或其中不必要的泄露)是全球变暖的影响因子的话,则太阳能的反射或遮挡,就成为解决全球变暖(及全球变化)的必须手段。

   用于给地球降温的反射材料,首先是对红外线的高反射率。

                        

参考资料:

[1] How is Earth's Atmosphere Structured? Climate Science Investigations (CSI), NASA

http://www.ces.fau.edu/nasa/module-2/atmosphere/earth.php

[2] Earth's Energy Balance, Climate Science Investigations (CSI), NASA

http://www.ces.fau.edu/nasa/module-2/earth-energy-balance.php

[3] Measurement of wind speed and direction over a location in southern California

http://www.aerospaceweb.org/question/atmosphere/wind/wind-profile.gif

http://www.aerospaceweb.org/question/atmosphere/q0266.shtml

相关链接:

[1] 2022-08-16,[食言而肥] 给地球降温:向全球青少年们征集奇思妙想

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1351391.html

[2] 2022-08-15,[收心吧] 给地球降温:“全球变暖”的成因思考、寻找或排查

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1351308.html

[3] 2022-08-10,[第125.5个问题,大问题] 人类能源利用中降低“全球变暖”的方法有哪些?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350689.html

[4] 2022-08-09,[大讨论] 人类消耗的能源最终都变成了什么?会不会直接加热大气?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350584.html

[5] 2022-08-08,[大讨论] 给地球降温的各类奇思妙想

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350444.html

[6] 2022-08-07,[讨论] 今年(2022)夏天很热吗?

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[7] 2022-08-06,[创新到底?] “碳降低”、“碳自然”的英译(法译)

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[8] 2022-08-05,[原创新术语?小科普] “碳降低”、“碳自然”:“碳达峰”、“碳中和”之后

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[9] 2022-07-29,[随笔] 地震:前兆、预报与“因果性、相关性”杂谈

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[10] 2022-08-25,[严肃点不许笑!] 宇宙“人才与成果”分级;地球“人才与成果”分级的建议草案

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