多云，但可能为地球降温

不久，一位云物理学家更进一步。1990年，曼彻斯特科技大学的约翰·拉瑟姆（John Latham）教授提出，可以通过有意增加海洋上空低层云的反射能力，来抵消温室气体排放导致地球变暖的影响。2002年，他阐述了一个后来被称为“海洋云增亮”（marine cloud brightening）的过程，提出船只可以将海盐喷洒到大气中，额外的粒子将有助于水蒸气凝结。然后，这将增加云层中的水滴数量——就像白色的雏菊一样，将更多的阳光反射回太空。

自拉瑟姆首次提出云增亮以来，30年过去了，大气中碳的增温效应增加了40%以上。随着气温的上升，干旱、野火和强降雨等全球性事件的变化速度比科学家最初预测的要快。随着气候危机的加速，一个问题变得越来越紧迫： tinkering with clouds really cool the planet?

在帕洛阿尔托研究中心（Palo Alto Research Center）修剪整齐的 场地，一个低矮的屋顶轮廓被一个高大的白色活动帐篷突然打破。即使对于这家总部位于硅谷的研发公司来说，里面的实验也是一个“登月计划”。一个巨大的风扇启动起来，工程师们正在测试用于测量微小气溶胶的专用仪器。然后，有人打开了一个压缩空气泵上的阀门，随着一声巨大的嗡嗡声，一个喷嘴开始喷洒海水。帐篷里充满了薄雾，阳光透过其中。“感觉就像在云里一样，”华盛顿大学的大气物理学家兼高级研究科学家莎拉·多尔蒂（Sarah Doherty）说。水滴很快就干了，但它们所含的盐晶体却悬浮在空中，直到空气尝起来像眼泪一样。

受到洛夫洛克和拉瑟姆关于维持地球稳定温度的理念影响，一群来自世界顶尖科技公司的退休物理学家和工程师每周聚集在这里，目标是开发一个能够从船上喷洒海水以增亮海洋云的系统。他们被亲切地称为“老海盐”（Old Salts），许多人已年届七旬，甚至八旬。“我们正式进入老年了，”机械工程师兼应用物理学家阿曼德·纽克曼斯（Armand Neukermans）说，但“气候变化不会就这么消失。”

纽克曼斯曾参与创造了惠普公司（Hewlett-Packard Company）的第一代喷墨打印机，在那里他遇到了洛夫洛克，当时洛夫洛克是这家科技巨头的顾问。后来，洛夫洛克向纽克曼斯展示了拉瑟姆的云增亮愿景。在他的职业生涯中，纽克曼斯花了很多时间试图设计能够喷射出尺寸均匀墨滴的喷嘴。如今，他正运用这些经验来生成直径在30到100纳米之间、大小均匀的微小盐晶体，这比打印头上的孔洞小了几个数量级。大气科学家们发现，云是在称为云凝结核的粒子周围形成的，这些粒子有助于水蒸气凝结——并反射阳光。将盐粒子的大小调整得*恰到好处*，就能将它们变成额外的凝结核：太小，粒子就无效；太大，不仅喷射到空中需要更多能量，而且它们可能产生相反的效果，引发降雨，导致云层消失。

最适合进行改造的云是低层云，称为层积云，它们自然存在于较冷的海面上——比如加州和智利海岸外的太平洋。由于层积云覆盖了地球约五分之一的海域，增亮它们有可能集体产生巨大的影响。华盛顿大学一名科学家在2021年的一项模型表明，将它们变得更具反射性16%，大约可以抵消二氧化碳翻倍的影响，为世界争取更多时间来减少排放。

事实上，像灰尘、污染和海盐飞沫等物质已经产生了这种效果。例如，船舶的尾气有助于水蒸气凝结。这使得主要航道沿线的云层反射性更强。但随着烟囱和船舶燃料变得越来越清洁，这层“银边”正在逐渐消失。

总体形势更加黯淡。利用卫星观测，2022年9月发表在《大气化学与物理》（Atmospheric Chemistry and Physics）上的一项研究发现，自2000年以来，气溶胶的降温效应，包括它们与云的相互作用，已经减少了30%。莱比锡大学气候科学家、该研究的主要作者之一约翰内斯·夸斯（Johannes Quaas）写道，这实际上使近期二氧化碳排放的增温效应放大了近一半。

云层研究在气候工程方面也具有巨大的潜力。这些常见的奇迹对全球温度有巨大影响，但仍然是大气中最不为人知的元素之一。增亮为研究人员提供了一种新颖的方式，通过有意引入粒子并研究其效应来进行受控实验。结果可以提高预测的准确性，并指导潜在干预措施的进展。多尔蒂说，联邦政府对此类干预措施的资助也将推动基础科学的发展。

随着人们对气温升高的警觉感日益增长，“老海盐”并不是唯一致力于反射更多阳光、减缓气候变化的人。学术界和政府的最高层越来越多地讨论这类策略，通常称为太阳辐射管理或地球工程。这些想法包括去除吸收长波辐射并使地球变暖的卷云，以及——受火山爆发降温效应的启发——将硫酸盐或其他化合物（如碳酸钙）注入平流层以反射光线。

一些研究人员对这些计划持谨慎态度，担心它们可能会破坏生态系统过程，加剧海洋酸化等问题，或者制造全新的问题。但“老海盐”将这项努力视为一种保险政策。在减少排放方面缺乏真正进展的情况下，许多科学家现在认为这是必须探索的途径。

他们越来越多地警告说，存在不可逆转的临界点——比如塞思韦特冰川（Thwaites glacier）即将崩溃——这使得找到控制危机的创新方法变得更加紧迫。气温已经升高到如此程度，以至于2022年9月发表在《科学》（Science）杂志上的一篇论文预测，即使减排，关键的地球功能也可能受到干扰。“我希望我们永远不必使用海洋云增亮，”多尔蒂说，“但我就是看不到我们能够避免危险的气候变暖水平。”

纽克曼斯关于 云的研究始于一项临时性的努力。在21世纪末，他开始召集有志于解决气候变化的聪明才智。退休电气工程师苏丹舒·贾恩（Sudhanshu Jain），在2020年当选为圣克拉拉市议会议员之前，曾设计了25年的计算机芯片，他在一次筹款活动中遇到了纽克曼斯，并想看看他在做什么。“我就是再也没离开过，”他回忆道，“这就是他这个人。”

随着这群高能量的退休人员不断壮大，并获得了他们“咸涩”的绰号，成员之一鲍勃·奥蒙德（Bob Ormond），曾在一家制造自动化水处理系统的公司工作，提供了他公司在附近桑尼维尔办事处的一个借用房间供朋友们使用。大约在2009年，比尔·盖茨（Bill Gates）给了他们30万美元的启动资金。纽克曼斯回忆说，当他们花光了这笔钱，“每个人都免费工作，我来支付费用。”

作为经验丰富的硅谷创业者，“老海盐”得益于他们的关系网。有一次，他们需要一些合成钻石薄膜来制造喷嘴。“我用几盒意大利脆饼干交换了这些薄膜，”纽克曼斯说。

在气象科学方面的专业知识，他们转向了多尔蒂和华盛顿大学的其他合作者。新成员帮助他们认识到，并非所有的云对添加剂的反应都一样：有些云已经达到了最大亮度，或者受到其他过程的强烈影响。层积云的液滴浓度通常较低，因此添加作为凝结核的盐颗粒可以增加它们的反射能力。如果更少的阳光照射到它们下方吸收热量的深色海水上，就能最大限度地发挥降温效果。

这项研究将如何从实验室转移到海洋上的干预措施，仍处于早期规划阶段。但想法是，一个经过“金发姑娘”般精确校准的喷嘴，能够喷射出尺寸恰到好处的盐晶体，将持续运行在一艘位于海洋云下方的船上。“要大规模地做到这一点，你需要成千上万艘船在一个大区域内，”多尔蒂指出。“但只要这个系统保持运行，你就能持续获得海水的供应。”

起初，“老海盐”在技术上遇到了许多障碍：早期的尝试导致喷嘴堵塞，而盐水腐蚀了设备。但随着“热穹”（heat dome）等严峻的新天气词汇进入词汇表，人们对他们工作的兴趣激增。2015年，气候干预的想法已达到足够重要的地位，以至于美国国家科学院（National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine）发布了一份报告，审查了可能的策略。加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography at the University of California, San Diego）的杰出教授琳恩·拉塞尔（Lynn Russell）曾花费她职业生涯研究气溶胶和云，并曾参与报告委员会，她说她的印象是，讨论的重点是这项研究是否应该进行。

到2019年，“老海盐”离开了他们借用的办公室，搬到了帕洛阿尔托研究中心，在那里他们终于可以使用车间等设备，并获得PARC提供的专业知识。Xerox（拥有PARC）的一位总经理肖恩·加纳（Sean Garner）说，“阿曼德希望年轻人参与进来。”在新家，团队尝试了一种新的方法：设计了一种发泡喷嘴，通过一个通道泵入空气和海水。这迫使液体流向两侧，并压缩空气，使其以声速离开喷嘴。当释放到压力低得多的环境中时，空气会炸开周围的水环，形成那些难以捉摸的微小液滴。

PARC的年轻机械工程师 Jéssica Medrado，她与“老海盐”合作，表示该系统终于能够持续产生合适尺寸的液滴，他们现在正致力于提高其效率——降低所需的能量。Medrado对这个项目充满热情；她最初来自巴西，那里的气候变化危险越来越明显。在她父母家附近，一名妇女在一次突发洪水中被卷入街边排水沟后溺亡。“人们不应该这样死去，”她惊恐地说。这些故事让她保持动力，即使团队遇到困难。