在这个问题上
工程和气候变化春桥问题
2020年3月15日 体积 50 问题 1
在这个问题上的七篇文章不能涵盖气候变化的所有工程相关的方面,但都突出几个方面值得关注。

编者注:工程和地球工程方法应对气候变化

周二,2020年3月17日

研究和应对气候变化涉及的观测,数值预报模式,适应和减缓战略。工程领域是参与所有这些努力的。

撞击造成的全球变暖,例如,更改为多年冻土,本地和全球水循环和海平面的地球系统上升需要仔细监测,以及适应和减缓的解决方案。这些可能不是解决气候变化问题,但可以支持努力应对这些变化和影响,减少化石燃料的能源使用,在地球大气层减少或温室气体浓度缓慢增加,甚至通过引入高层大气改变地球的能量平衡气溶胶模拟的大火山喷发冷却效果。后者是一种地球工程,是指故意的大规模干预地球的自然系统,以减缓气候变化的一个术语。

科学,工程和医学的美国国家科学院的位置[1] 根据双方已达成共识的报告是:

气候变化是当今发生的事情。 科学家们已经知道了一段时间,从多方面的证据,表明人类正在改变地球的气候,主要是通过温室气体排放。

证据是明确和令人信服的。 地球的大气和海洋正在升温,幅度和极端天气和气候事件的频率增加,海平面沿着我们的海岸上升。

气候变化正日益影响着人们的生活。 它正在对基础设施,农业,渔业,公共健康和生态系统支持社会显著的影响。它也改变了影响植物,动物和地球上其他生命形式的物种分布,多样性,长期生存方式的环境。

决策者正在采取气候考虑在各种情况下的 - 如联邦能源政策和标准,国家的基础设施投资,社会适应计划,其中作物植物,公共卫生策略,接近生态系统管理,可持续的商业惯例和程序,国家安全政策和基础设施,以及个人金融投资和教育。

在这个问题上的七篇文章不能涵盖气候变化的所有工程相关的方面,但都突出几个方面值得关注。

在第一篇文章中, 克莱尔湖帕金森 简要回顾了地球气候历史,在过去200万年素描气候变化认识的演变自19世纪之前的理解。她随后介绍了信息来源,如冰芯,现场和卫星测量和工程的监测中的关键作用,并在气候变化研究。

接下来,威廉如施纳贝尔,道格拉斯学家戈林,亚伦d。 dotson令人信服地解释为对冻土高纬度地区建立基础设施的挑战。建立在北极永久冻土基础设施特别容易受到气候变暖,作者考虑的工程挑战和缓解技术,除其他外,未加热的结构和供水和污水处理服务。

丹尼斯页。 lettenmaier杰伊·R。隆德 探索气候变化对加州水资源的影响。该州的水系统的设计和演变从1800末到1970年代的假设静止沉淀的模式,但气候变化是引入到非平稳性降雨模式。笔者认为,考虑到当前和未来气候变化的影响,以适应水的用户,系统管理员和监管管理措施的组合。

索罗什·索罗希安 和他的合作者讨论水文和人口增长的路口,特别是拓展城市发展,并涉及当前和未来的水浸水文极端。他们小心地阐明建模的挑战和不足的基础上,降水的区域和全球意见记录下来,即使,预测了动向。

从谢尔·希尔弗斯坦的诗“爱心树”珍妮弗·威尔科克斯行情画比较容易与“赐大地。”打击不断上升的大气共同选择2 浓度及其危害可能包括负排放技术,直接空冷捕获和碳捕获和储存。她还认为,市场和劳动力的影响。

约亨·辛克尔和罗伯特·J·。李启地址的海平面上升预测的气候变化的影响,并探讨不同情况,如与开发,海岸侵蚀和生态系统的退化有关的沉降的适应措施。除了工程的需要,响应的选择应考虑经济因素,利益相关者的风险承受能力,以及差异影响了人口和农村,富裕与贫困地区。

阿兰罗伯克认为可能的好处和气候干预平流层的太阳辐射管理(通常被称为地球工程)的风险。笔者小心翼翼地不推荐的,因为可能的不良副作用和其执行成本这个方法。许多科学家和工程师呼吁显著削减大气中的碳化合物的排放。

在本期的EES观点列,埃尔克·韦伯提供的有关气候变化的伦理问题一记当头棒喝。

我们把应对气候变化作为社会的主要挑战之一。在这个问题上的文章说明了几个科学家和工程师们在它的新的解决方案的工作方式。

确认

我们感谢谁提供了评价意见和建设性的建议,以帮助确保覆盖范围,精度,以及货物的实体化下列读者:沃尔德·阿达拉蒂,罗杰aines,迈克·安德森, ANA巴鲁斯凯文bjella,史蒂夫伯吉斯,弗朗西斯议员,米格莱斯特万,彼得·格莱克(NAS),贲克拉维茨,科林味好,西蒙tilmes,罗德里克范·德·沃,和John zarling。

沃伦·华盛顿(NAE)退休,在国家大气研究中心(NCAR)的高级科学家。安东尼奥·布萨拉克奇(NAE)是大气研究(UCAR)大学公司总裁。卡梅伦弗莱彻管理的主编 .


[1]  在国家科学院的网站气候,//sites.nationalacademies.org/sites/climate/index公布。 HTM。