时间来到2040年。地球很热——平均气温比工业革命前高1.5摄氏度。由于家园被不断上涨的潮水侵蚀，沿海城市的居民正向更高的地方撤退。夏季已经成为中国东部极端热浪和长江沿线洪水肆虐的代名词。为了缓解灾难的进一步恶化，中国和其他大国决定想办法遮蔽太阳光。
这曾是科幻小说中的场景，但现在科学家们正在考虑如何管理气候，以避免全球变暖带来的最严重的影响。
术语
地球工程：概括性术语，涵盖人类大规模干预地球系统以抗击气候变化的全球性行动——分为两大类：太阳能地球工程(又称“太阳能辐射管理”)和二氧化碳清除。
太阳能地球工程/太阳辐射管理：将更多的太阳辐射反射到宇宙中的技术，可降低地球温度，缓解气候变化的症状(但不能根除其成因)。
二氧化碳清除：将二氧化碳从大气中清除的技术，可从根本上解决人为造成的气候变化成因。
近年来，随着减少温室气体排放的机会愈发渺茫，地球工程已经成为主流科学辩论的议题。联合国政府间气候变化专门委员会(United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change ，以下简称IPCC)撰写的一份报告草案显示，到2040年全球平均气温预计将上升超过1.5摄氏度——这是《巴黎协定》规定的温升限值，一旦超过，出现灾难性气候影响的风险将大大增加。
如果证明可行，地球工程可以通过暂时关闭全球恒温调节机制以及减缓气候变化的影响，为各国赢得一些脱碳的时间。然而批评者认为，即便是研究这个话题也会产生“道德风险”，向公众发出错误信号，让他们认为可以依靠目前尚未证实的技术来修复气候变化。
中国比大多数国家都更容易受到气候变化相关极端天气事件的影响。中国政府目前正集中力量通过推动经济去碳化来减少排放，但3年前中国政府还启动了一个项目，研究地球工程在减缓气候变化方面的潜力。尽管该项目仍处于起步阶段，但却让人们对于中国是否将部署太阳能地球工程的问题提出了质疑。
未知领域
地球工程是指人类主动大规模干预地球自然系统以抗击气候变化的活动，主要有两种方式：阻挡太阳光和吸收大气中的二氧化碳。中国科学家大多专注于研究阻挡阳光的技术，这种技术为迅速降低地球温度提供了可能，但随之而来的风险还需仔细研究。
太阳能地球工程还没有经过测试，但火山爆发却是对阻挡太阳光这种方式的一种自然模拟。1991年菲律宾皮纳图博火山爆发向大气中释放了二氧化硫，形成硫酸盐气溶胶，一定程度上导致太阳光的散射，因此1992至1993年间地球温度下降了约0.4摄氏度。科学家们建议用配有特殊装置的飞机在7万英尺的高空喷洒气溶胶，来复制这种火山效应。
太阳能地球工程的两大策略—喷洒硫酸盐气溶胶和增亮海洋云(图片来源：C&EN)
这种方法能让地球迅速降温，但终究没有解决温室气体这一问题的根源所在。大气不会回到工业革命前的状态，二氧化碳将继续造成海洋酸化，并且对生态系统产生其他影响。虽然从理论上讲，可以同时采用二氧化碳清除技术吸收大气中的二氧化碳，但这些技术也只处于试行阶段，面临着巨大的障碍。
权衡风险
北京师范大学英国籍教授、中国地球工程研究项目主持人约翰·摩尔说，太阳能地球工程太“疯狂”。
“唯一理智的解决办法就是停止化石燃料燃烧，”他说。
摩尔的观点在这一课题的研究人员中很常见，他们有的人对扮演上帝一样的角色去修补气候感到不适，有的则害怕自己会在不经意间研发出可以用做武器的技术。然而，科学家们的研究是以太阳能地球工程造成的风险可能远小于快速升温的风险这个假设为前提的。根据联合国环境规划署的预测，按照目前各国政府承诺的减排量，到本世纪末全球温度将上升至少3摄氏度。
众所周知，太阳能地球工程会带来许多健康和环境风险，包括降雨减少，以及臭氧耗竭导致皮肤癌发病率增高。
这些风险的严重性将取决于太阳能地球工程的部署程度。例如，如果只是适度部署，亚洲季风降水量的变化将非常小，但如果太阳能地球工程的部署规模大到足以抵消所有的全球变暖，降水量就会大大减少。
这些都是已知的风险，但摩尔提醒要注意“未知的未知数”。
中国的研究项目正在调查太阳能地球工程的风险和潜在影响，该项目由国家科技部资助，研究经费达1700万元人民币。30多名科研人员组成的团队重点研究治理问题，并通过电脑建模理解地球工程的影响，尤其是对中国的影响。例如，其中一项研究模拟了向大气层喷射硫酸盐气溶胶将如何让处于不稳定状态的喜马拉雅冰川融化得慢一些，而这些冰川的安危事关中国的水安全。
项目首席中国科学家、浙江大学地球科学教授、中国IPCC报告作者之一的曹龙很谨慎地把研究和部署区分开来。
“我们做这个研究不代表我们以后就一定要实施地球工程，但是对这个研究本身是有意义的” ”他说。
