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我能通过捕获一颗彗星并把它扔进大海——就像给一杯水中加冰块那样——来冷却地球吗？ 不行。事实上，能想出一个在各个方面都让问题变得更糟的解决方案，实在是令人印象深刻。 2002年《未来世界》(Futurama)的一集《None Like It Hot》[1]中提出了一个著名的建议，把一颗彗星扔进海洋来给地球降温，但这个建议并不可行，原因有几个。 一是从太空抛下物体会产生热量。当水或其他东西掉落时，它会获得动能。当它停止下落时，这些能量就必须去某个地方——一般会转化为热量。例如，尼亚加拉瀑布的水在下落50米时获得足够的动能，到达底部时温度会升高约0.1℃。(与蒸发冷却效应相比，这种附加热量微不足道，因此实际温度可能更低。) 外太空的高度比尼亚加拉瀑布要高得多，所以下掉地球大气层的底部会增加远远超过0.1度的热量。从太空中落下的冰块获得了足够的能量来使冰块升温、融化、沸腾成蒸气，然后将蒸气加热到几千度。如果你从太空建造了一个冰瀑布，水将会以过热蒸汽的形式到达底部。 从太空掉落的小冰块在到达地面前会瓦解并挥发掉，使上层大气升温。大型彗星可以完整地到达地面，并在撞击时被蒸发，因为它们的动能被一次转化为热能。这种热能比将一颗甚至非常冷的彗星加热到室温所需的能量大100倍，所以一颗从太空坠落的彗星加热地球的热量比冷却地球的热量多100倍。 我们假设你想出了一个方法，用某种神奇的起重机慢慢降低彗星，[2]并轻轻地将彗星放入海洋中。 彗星里更多的是尘埃而不是冰，但它们的密度不是特别大。一小块彗星会漂浮很短的时间，直到它沉入水中、融化并瓦解。一颗完整的彗星也不够坚固，无法支撑自己的重量，会像一个干燥的沙雕一样塌陷。 如果把彗星放入海里，[3]加入的冰只会使水温降低约百万分之一度。如果把彗星放在陆地上，它会吸收大气中的热量——大气中存储的热量比海洋少得多——短暂地使空气冷却千分之一或千分之二度。 既然如此，那我们需要成千上万颗彗星对吧？每一颗都会让空气冷却一点点。有了足够多的彗星，我们可以让地球保持凉爽，只要我们确保它们缓慢下降。 不幸的是，彗星会以另一种方式影响地球的温度。除了灰尘和水之外，它们还含有少量的二氧化碳，随着彗星融化会释放到大气中。这种二氧化碳[4]会改变地球的辐射平衡，将热量滞留在地表附近，提高地球的温度。几年后，彗星的温室效应捕获的热量将超过冰吸收的热量，在接下来的几十年里，额外的热量会不断累积。 彗星释放的二氧化碳会在几个世纪内提高地球的温度。它不仅会抵消冰的冷却效果——随着时间的推移，彗星的温室效应会释放出与你让它撞击地球并蒸发一样多的热量。[5] 没事的。尽管如此，你的设想可以解决全球变暖问题。 记得那个让你假想的那个可以将彗星降落到地表的起重机吗？如果把它连接到发电机上，就可以利用缓慢下降的彗星来发电。 一颗彗星从太空放下降到地面，可以提供整个世界一年的能源消耗。当然，它会释放一些二氧化碳，但与我们目前的能源来源造成的污染相比，这算不了什么。彗星起重机发电机可以将我们与能源相关的温室气体排放减少到几乎为零。彗星并不重要，重要的是起重机。 遗憾的是，我们没有技术来建造降落彗星的起重机——当然不能及时帮助减缓气候变化。但是像这样收集轨道能量是个好主意。它可能无法帮助我们解决这个问题，但也许在未来的某一天，我们会遇到需要一个巨型彗星起重机来解决方案的问题。 [1] 我已经习惯了那些让我觉得自己老了的东西，但是20年前播出的这一集从多方面来说都令人痛心。
[2] 神奇的鹳传递幼崽，神奇的起重机传递彗星。
[3] 它实际上不会对全球海平面产生太大影响，但是地表冷水的涌入以及释放到空气中的灰尘肯定会污染大气。
[4] 还有以类似方式间接影响气候的一氧化碳。
[5] 尽管让彗星慢慢在地表上衰减肯定比高速撞击更可取，正如白垩纪末期的任何一只恐龙都可以告诉你的那样。
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发表于 2023-3-21 17:51
