地球工程：我們可能不得不做的可怕選擇

面對極端氣候的想像與科學基礎

想像未來幾十年，乾旱、熱浪和漁獲下降把許多地方變成食物短缺的戰場。雖然這種最壞的劇本未必會發生，但若人類未能及時減排，科學家提出了一類極端的應對方法──地球工程（geoengineering）。地球工程指的是刻意、大規模改變地球的物理或化學過程，以降低全球變暖的影響。

平流層氣溶膠注入是什麼？用火山說明

最常被討論的一種方法叫做平流層氣溶膠注入（stratospheric aerosol injection）。它的靈感來自火山爆發。1991年菲律賓的皮納圖博火山噴發，噴上高空的硫磺氣體在大氣中形成硫酸微粒，這些微粒把部分陽光反射回太空，全球平均氣溫短暫下降約0.5°C，這個效應持續了幾年。科學家想藉此原理，人為把類似的細小粒子送到平流層，讓地球接收的太陽能量減少。

簡單的物理比喻

要理解為何有效，可以想像「毯子比喻」。地球會發出紅外線（像人體放出的熱），大氣中的二氧化碳像毯子一樣把熱量留在身上，使地表變暖。另一面，增加高空的反光粒子就像給屋頂裝了反光層，讓更多陽光在到達地表前被反射回去，達到降溫效果。

什麼樣的方法會被想像出來？

地球工程的想法很多，從在太空架巨型反光帆、向雲中撒鹽讓它們更亮，到向海洋撒下鐵料促進浮游植物生長（希望吸收更多CO2）等，範圍從奇幻到可行性較高的都有。其中平流層氣溶膠注入被認為是技術門檻較低、短期內可能見效的方法──有人估算，用幾架專門飛機每年把數兆克（megaton級）硫源噴到赤道附近，就可能顯著減慢升溫速度。

教學重點總結

1) 溫室效應和反照率（albedo）是控制地表能量的兩個關鍵：多的溫室氣體讓地表留更多熱；增加反射能減少到達地表的太陽能。 2) 平流層氣溶膠注入模仿火山，靠的是將反光粒子維持在高空以反射陽光。 3) 這不是把二氧化碳拿走，而是暫時阻擋陽光；要真正解決問題，仍需減少排放並移除大氣中的CO2。 4) 實驗與模擬很重要：我們需要更好的科學研究來預測副作用和長期影響。

主要風險與不確定性

雖然看似能快速降溫，但副作用不容小覷。火山案例告訴我們，硫酸微粒不只降溫，也會改變降雨分布，可能讓某些地區更乾或更潮濕，影響糧食生產；它還能改變臭氧層化學，擴大臭氧洞，增加紫外線危害。即使短期內做到降溫，如果工序中斷（稱為終止衝擊），堆積在大氣中的CO2會在數十年內快速把溫度拉回來，這種急速升溫比慢慢升溫更難讓自然和社會適應。

政治、倫理與經濟層面的陷阱

地球工程也有政治風險：它可能被用作拖延減排的藉口，讓部分利益團體延緩轉型；而且誰有權決定開啟或停止？哪個國家承擔風險和責任？這些問題沒有簡單答案。

我們要怎麼做？

結論是：地球工程不是萬靈藥。它在最壞情況下可能成為最後的應急工具，但不是替代減排的方案。科學上，我們需要更多觀測、試驗與國際規範，評估不同材料（例如是否用硫磺以外的粒子）對臭氧與降水的影響；政策上，需要透明的國際討論與監管；社會上，應把重點放在快速減排與大規模移除CO2的技術發展上，將地球工程視為極端情況下的暫時選項。