气候干预在地球系统科学框架中的研究：研讨会简报（2024）

气候干预在地球系统科学框架下的研讨会简报（2024年）

引言

2023年6月，美国国家科学院、工程与医学院举办了一场虚拟研讨会，探讨在地球系统科学框架下如何研究气候干预。研讨会聚焦于气候干预的物理、社会和伦理维度，并讨论了美国国家科学基金会（NSF）在推动该领域研究中的作用。

人类气候干预的维度

研讨会的第一场会议探讨了气候干预研究中的跨学科问题和机遇。专家们强调了气候干预研究的特殊性，包括其解决导向、涉及复杂系统、具有不透明目标以及涉及伦理和政治因素。会议还讨论了公众参与和治理的重要性，以及建立跨学科研究框架的必要性。

气候干预的物理维度

研讨会强调了有效沟通和公众参与在气候干预研究中的重要性。专家们讨论了不同气候干预技术的物理特性和潜在影响，包括太阳辐射管理（SRM）和二氧化碳去除（CDR）方法。会议还强调了建模方法的重要性，以及需要更多测量数据和实验来验证模型预测。

太阳能辐射管理（SRM）

SRM涵盖了几种旨在提高地球反射率的技术，以达到降温或维持温度以对抗气候变化的目的。专家们讨论了三种主要的SRM策略：平流层气溶胶注入（SAI）、海洋云亮化（MCB）和卷云变薄（CCT）。会议强调了需要更多研究来理解这些技术的有效性、风险和治理问题，特别是对全球南方的影响。

陆地CO去除和封存（CDR）

陆地干预措施以去除和封存二氧化碳包括重新造林、森林管理、土壤碳管理、碳捕获与储存的生物能源和直接空气捕获。专家们强调了这些策略在实现负碳排放中的重要性，并讨论了不同方法的成本效益、对原著民和当地社区的影响，以及减少非目标影响的途径。

海洋基CO去除与封存（CDR）

海洋基CDR技术包括向海洋中加入铁质、人工上升流、种植海藻或恢复海洋生态系统，以及使用电化学过程提取海水中的CO2。专家们讨论了这些技术的潜在效益和风险，以及需要更多研究来理解其对海洋碳通量和生态系统的影响。

评估

专家们强调了评估气候干预技术的重要性，包括其有效性、风险和治理问题。会议还讨论了需要更多测量数据和实验来验证模型预测，以及需要制定治理和政策来支持CDR的发展。

国家科学基金会（NSF）的作用

研讨会的最后会议环节重点讨论了NSF在满足气候干预研究需求中的角色。专家们建议NSF可以通过开发与全球合作伙伴机构合作的新机制来促进在该领域内的国际参与和协作，并建议建立新的结构，使不同学科的专家能够共同创造研究问题和轨迹。

总结

气候干预研究是一个复杂的跨学科领域，需要自然科学、社会科学和人文学科的共同努力。专家们强调了公众参与、治理和伦理考量的重要性，并建议NSF在推动该领域研究方面发挥更大的作用。