为什么我们不能增加地球的云层覆盖，通过淹没盆地来增加蒸发量来降低平均温度?

Question

中国有数百万平方公里的海平面以下的旱地，大部分位于沙漠地区。将地球平均温度降低2°C，需要将层云的云量增加约占地球总面积的3%(假设反射率为80%，典型的层云)，约336万平方公里。我知道，有多少蒸发量会成为云量是有问题的(云量因云的类型而异)，然而，似乎增加的蒸发量会或多或少地增加云量，与云的分布成比例，大多数云是层云，因此提供了一种冷却效果。

Answer 1

除了你的提议在技术上的可行性之外，还有一些问题需要考虑。

1. 水蒸气是一种温室气体。如果你增加蒸发，就会增加大气中的温室气体。
2. 水的反照率非常低，所以如果你增加地球上水的表面积，就会降低反照率
3. 云是暂时的，而不是地球反照率的长期解决方案。
4. 地球上最好的高反照率自然来源是雪/冰，而不是云。
5. 除非你使用的是可再生能源，否则持续抽取大量的水将需要燃料，这将增加大气中的温室气体。
6. 为了解决全球气温上升的问题，我们需要停止燃烧燃料，开始封存碳。在人类仍然排放100亿吨二氧化碳的情况下，人为增加反照率的努力肯定没有什么价值₂E /年。

Answer 2

当潮湿的空气在对流单元中上升时，云就形成了——云的覆盖面积在很大程度上是由对流单元的大小控制的，而不是水分含量。

当地球不同区域之间出现温差时，较暖部分上方的空气膨胀，产生低压，并在底部上升时将潮湿空气吸入。随着高度的增加，压力下降，温度降低。当温度足够高、足够冷时，水就会以雨的形式落下。更多的水分意味着更大的降雨，从低海拔开始。但云的大小是对流单元大小的函数，对流单元大小取决于温差的模式。

为了让更多的地区被云层覆盖，你必须改变暖区和冷区之间的平衡，这样暖区就不那么强烈，在地理上更分散，而冷区则更强烈，在地理上更集中。平均温度的升高或降低不会改变这种差异。即使差异变得更大或更小，也不会改变比平均水平高或低的斑块的大小。这是三阶效应。

云物理非常复杂，还没有被完全理解，它对全球能量平衡的影响同样如此。云在温暖的地区形成，在这个过程中，阳光被切断，下面的土地变冷。它们的作用有点像恒温器，平滑温度变化——尽管不是针对特定的温度。这就导致了不同时间延迟的反馈循环——局部变暖导致云层增加，局部变冷导致云层减少。它们对全球能量平衡的影响取决于它们的海拔高度。低空云由温暖的水组成，向太空辐射大量的红外辐射，高云是冷的，辐射少得多。它们在白天和晚上会产生不同的影响——在夜间，由于处于更高、更冷的高度，它们向太空辐射的红外线较少，导致净变暖。所以它们有什么影响取决于它们形成的时间。海洋温度的反馈相互作用与陆地温度相比造成了巨大的时间滞后，山脉，地形和植被的影响，不同纬度和季节的不同日照量，等等。赤道上的云对气候的影响与南极漫长黑暗的冬天里的云的影响大不相同。

具有时间延迟的反馈周期会导致振荡，而由独立驱动程序(如夏季/冬季)定期推动的振荡往往会导致“混沌”现象，例如开创了气象学家爱德华·洛伦兹即使完全理解了确定性规则，行为也可能是不规则的、复杂的、明显的“随机”;在每个时间尺度上都有变化的分形结构。

此外，对全球平均气温的影响是一个累积过程。如果人们假设一年的净云覆盖是一个随机数，以一个固定的值为中心，但每年都有轻微变化，那么系统中的热量将从前一年的值上下随机推，这是一个经典的“随机游走”。如果你绘制一个独立的随机数序列，你会得到一个均匀的模糊点云。如果你画出相同数字的累积和，你会得到一条像山脉一样上下起伏的粗略线。在短期内，你可以从随机数字中得到上升和下降的“趋势”。这是非常困难的为了区别这类事物和决定性的驱动因素;不同的研究人员根据相同的数据得出了截然不同的结论。当驱动它的过程不是一个漂亮的、独立的、数学上表现良好的随机数生成器，而是一个可以在很长一段时间内在不同的亚稳定状态之间跳跃的混沌过程时，问题就更糟了。自然背景水平在很长一段时间内变化相对较大。云正是给气候增加了这种噪音。

全球并不缺少可蒸发的水面——地球表面三分之二是水。一般来说，海上的云量也不会更大。云是由温度的差异使空气对流上升或下降的。云升凉了，多余的水分变成了雨。更多的水分导致更厚的云和更多的雨，但不一定覆盖更大的面积。云对气候的影响并不简单直接，也不容易理解。

如果你真的想降低地球的反照率，你最好把地面涂成白色。云是一种非常不可靠的方式。

Answer 3

我们同意，额外的蒸发增加了从地表到大气的能量运输，并加剧了水文循环和云的形成，以及一些最严重的气候变化问题，如:

• 沙漠迅速扩张，森林和物种灭绝
• 海平面和地球温度加速上升
• 在许多地方地下水位下降，导致地区和大陆的排水
• 有温度记录的干旱时期和伴有洪水的暴雨事件

都与水的存在与否有关!

你可以在这里读到一个稍微修改过的概念，通过水和雨水的保留来降低海平面上升，通过额外的云反照率来冷却地球温度，可能是这样的:https://climate-protection-hardware.webnode.com/english/

它的区别在于:

• 排出和蒸发的不是海水，而是干净的泉水、河水或雨水，这不仅保证了额外的蒸发速率，而且还改善了地下水含水层、土壤湿度、光合作用和CO₂吸收。
• 水不会在无人居住、贫瘠的沙漠表面蒸发，但那里的水资源短缺已经给全球人口、农业和自然带来了巨大的压力。
• 这一概念不是基于一个单一的、昂贵的大型项目，而是导致数百万个小规模、廉价和快速实施的措施。

原则上，这是一个简单的、全世界范围内对政治、农业、工业以及个人的要求，无论何时何地，都要建立广泛的水资源储备，并节约用水，以便在春夏干旱期间慷慨地将其用于植物生长、蒸发、云和“水冷却”。

全球战略从雨水桶开始，雨水桶在未封闭的地区溢出……而且explains many other private and municipal measures, which you can find on the website.

你还可以在那里找到一些科学论文的链接，这些论文应该支持这种全面的、替代的气候保护策略。