چگونه جت‌های معمولی می‌توانند سیاره ما را خنک کنند؟

هواپیماهایی که امروزه سفارش‌های آنلاین را تحویل می‌دهند، می‌توانند روزی برای مبارزه با گرمایش جهانی، محموله ارسال کنند. تحقیقات جدید دانشگاه کالج لندن نشان می‌دهد که جت‌های تجاری معمولی می‌توانند برای تزریق ذرات به جو جهت مبارزه با تغییرات اقلیمی، تغییر کاربری داده شوند.

کد خبر: ۱۳۰۲۴۹۲

تاریخ: ۱۰ ارديبهشت ۱۴۰۴ - ۰۸:۳۶

به گزارش تابناک به نقل از ایسنا، یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله «آینده زمین» نشان می‌دهد که هواپیما‌های موجود می‌توانند به طور مؤثر دی اکسید گوگرد را در عرض‌های جغرافیایی بالا، جایی که لایه مرزی جوی، پایین‌تر از خط استوا است، به استراتوسفر منتقل کنند. این نشان می‌دهد که مهندسی زمین، یعنی دستکاری عمدی سیستم آب و هوایی زمین برای مقابله با گرمایش جهانی، ممکن است از نظر فنی بدون ایجاد هواپیما‌های تخصصی که کارشناسان پیش از این تصور می‌کردند ضروری باشد، امکان‌پذیر شود.

به نقل از اس‌اف، این در واقع قابل دستیابی است. محققان کشف کردند که اگرچه این روش به اندازه جت‌های ارتفاع بالا که به طور خاص ساخته شده‌اند، کارآمد نیست، اما همچنان می‌تواند اثرات خنک‌کننده معناداری را ارائه دهد و موانع تحقق این امر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

دانشمندان دهه‌هاست که تزریق آئروسل استراتوسفر (SAI) را به عنوان یک ترمز اضطراری بالقوه در برابر تغییرات اقلیمی مورد بحث قرار داده‌اند. این مفهوم با انتشار ذرات گوگرد در ارتفاعات بالای جو، فوران‌های آتشفشانی بزرگ را شبیه‌سازی می‌کند، این ذرات نور خورشید را به فضا منعکس می‌کنند و سیاره را به طور موقت خنک می‌کنند. تاکنون، اکثر کارشناسان معتقد بودند که این امر به هواپیما‌های جدید و تخصصی نیاز دارد که قادر به پرواز در ارتفاعات بسیار بالا در حدود ۲۰ کیلومتری از سطح زمین باشند.

اما با تزریق دی اکسید گوگرد در عرض‌های جغرافیایی قطبی یعنی حدود ۶۰ درجه شمالی و جنوبی، جایی که استراتوسفر در جو پایین‌تر قرار دارد، هواپیما‌های تجاری موجود می‌توانند این کار را در ارتفاع تنها ۱۳ کیلومتر انجام دهند، که کاملا در محدوده عملیاتی فعلی آنها قرار دارد.

محققان ۴۱ شبیه‌سازی کوتاه تزریق آئروسل استراتوسفر را با استفاده از مدل سیستم زمین بریتانیا انجام دادند و ارتفاع، عرض جغرافیایی و فصل تزریق را تغییر دادند. مدل‌های آنها نشان داد که تزریق فصلی در عرض‌های جغرافیایی بالا با یک بوئینگ ۷۷۷ F استاندارد می‌تواند تقریبا ۳۵ درصد از راندمان خنک‌سازی رویکرد ارتفاع بالا با استفاده از هواپیما‌های تخصصی را کسب کند.

این بدان معناست که برای دستیابی به یک اثر خنک‌سازی مشابه باید دی‌اکسید گوگرد بیشتری تزریق شود، حدود ۲۱ تن در سال در مقایسه با ۷.۶ تن با پیش گرفتن رویکرد مشابه، اما با هواپیما‌های تخصصی.

نکته قابل تامل این است که افزایش مقدار تزریق، عوارض جانبی مانند باران اسیدی و گرمایش استراتوسفر را چند برابر می‌کند، با این حال، امکان استفاده از هواپیما‌های موجود و جدول زمانی را به طرز چشمگیری تغییر می‌دهد. به جای انتظار یک دهه یا بیشتر برای توسعه و تأیید هواپیما‌های ارتفاع بالا با طراحی ویژه، جت‌های تجاری می‌توانند ظرف چند سال برای انجام این کار اصلاح شوند.

با این حال، محققان هشدار می‌دهند که اگر استفاده از این فناوری آسان‌تر شود، گروه‌های بیشتری می‌توانند سعی کنند سیاره را به تنهایی خنک کنند و خطر تلاش‌های عجولانه یا با هماهنگی ضعیف برای تغییر آب و هوا افزایش می‌یابد.

محققان با استفاده از مدل‌های اقلیمی تخمین زدند که تزریق سالانه ۱۲ تن دی‌اکسید گوگرد در ارتفاع ۱۳ کیلومتری در ۶۰ درجه شمالی و جنوبی در طول بهار و تابستان محلی می‌تواند باعث خنک شدن جهانی حدود ۰.۶ درجه سانتیگراد شود. این مقدار در صورت تداوم برای دهه‌ها برای کاهش قابل توجه تغییرات اقلیمی کافی خواهد بود.

محدود کردن تزریق به بهار و تابستان در هر نیمکره، راندمان خنک‌سازی را در مقایسه با تزریق در تمام طول سال، ۳۹ درصد افزایش می‌دهد. انجام این کار به صورت فصلی از سطوح بالاتر نور خورشید در این دوره‌ها بهره می‌برد و اثر خنک‌کننده ذرات بازتابنده را به حداکثر می‌رساند.

با این حال همانطور که اشاره شد، این رویکرد چند نکته منفی نیز دارد. تزریق در ارتفاع پایین‌تر، به طور قابل توجهی کارایی کمتری نسبت به تزریق در ارتفاع بالا دارد. استفاده از هواپیما‌های موجود برای دستیابی به خنک‌سازی مشابه، نیاز به تزریق تقریبا سه برابر دی‌اکسید گوگرد دارد که عوارض جانبی را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

این موضوع همچنین سؤالات جدی در مورد اینکه چه کسی فناوری تغییر آب و هوا را کنترل خواهد کرد، مطرح می‌کند. اگر تغییر آب و هوا دیگر نیازی به تجهیزات ویژه نداشته باشد، کشور‌های بسیار بیشتر یا حتی گروه‌های خصوصی می‌توانند قدرت انجام آن را به دست آورند.

ما می‌توانیم به این موضوع هم به عنوان یک فرصت و هم به عنوان یک تهدید نگاه کنیم. اگر موانع فنی برای خنک‌سازی زمین کمتر از آن چیزی است که فکر می‌کردیم، بدان معنا نیست که باید به سمت مهندسی زمین هجوم ببریم.

پیش از اینکه هواپیما‌های باری اصلاح‌شده شروع به انتشار ذرات در جو سیاره ما کنند، بررسی دقیق در مورد نحوه مدیریت، مجوز و عواقب ناخواسته این رویکرد ضروری است.