2022年1月，汤加洪阿哈阿帕伊岛的海底火山发生剧烈喷发，牵动公众心绪，这类大规模的火山喷发会给地球气候造成显著影响。与此同时，这些气候影响也给大气科学家们提供了灵感，促使他们提出了一种极为大胆的应对气候危机的辅助手段：太阳地球工程。这种辅助手段也许可以为能源系统转型等根本性措施争取时间，但也同时存在诸多风险和不确定性。
本文将以平流层气溶胶播撒为主线，展开探讨太阳地球工程的用途，争议，风险，不确定性，以及全球科研现状。
想象几十年后的某一天，人类已不堪气候变化的种种悲剧性影响：南北极的冰川大规模融化，海平面上升，一众岛国和沿海城市岌岌可危，干旱、暴雨、台风等极端天气在不同地区频繁发生，熊熊燃烧的山火越发肆虐……地球系统濒临崩溃。
为了避免这样可能的悲剧场景，科学家们正在探索给地球使用一种暂时性的“镇痛剂”，以给根本性的“治疗手段”——温室气体减排——争取更多时间。这种“镇痛剂”可以减少到达地球表面的太阳光：它由人为在平流层区域（距离地面约20公里的高空）播撒的数百万吨微小颗粒组成；这些笼罩着地球的颗粒物会将一部分太阳光反射回太空，从而降低地球的温度。在距离地面20公里的高空，模拟火山爆发后的场景？
虽然这听起来仿佛科幻小说，却是现实中中国、美国、英国、德国、日本等多国科学家都在探索的工程方案。这些被统称为“太阳地球工程（solar geoengineering）”的提议与镇痛类药物相似，或可助力人类渡过向温室气体净零排放（碳中和）的痛苦转型，却也存在副作用和被滥用的极大风险。
为了研究这种“地球镇痛剂”的效果及其副作用，自2017年开始，哈佛大学的研究人员启动了一个科研项目：平流层受控扰动实验（SCoPEx）。SCoPEx希望实地测量与太阳地球工程相关的平流层颗粒物，为计算机模拟研究提供关键的实验参数。计算机模拟研究是评估太阳地球工程风险和收益的主要手段；但由于目前对相关平流层颗粒物在微物理和大气化学性质方面的认识非常有限，这些计算机模拟结果存在非常大的不确定性。
ScoPEx项目希望通过实地测量改变这一现状——精确探索人为播撒的极少量颗粒物如何与平流层背景空气、太阳辐射以及地表红外辐射相互作用。
尽管科学家们认为这项研究的直接风险可以忽略不计，因为实验总计播撒的碳酸钙等无毒害物质不到2千克，比普通客机每分钟排放的物质还要少；而且实验范围也只有几平方公里。反对者仍认为，SCoPEx可能会产生很多其他问题，太阳地球工程的第一个现场实验会像是打开了“潘多拉魔盒”：研究太阳地球工程，也许会导致人们越来越倾向于实施太阳地球工程。
如今，由温室气体（主要是二氧化碳）浓度升高造成的气候变化威胁人类生产，甚至可能改变人类文明的进程。应对措施主要分为两大类——减排和适应。减排是必要而根本的措施，主要的国际气候协议和气候谈判，比如1997年的《京都协定》、2009年的《哥本哈根协定》和2016年的《巴黎协定》都以减排为中心；适应则旨在降低应对气候变化系统风险的脆弱性。
但是，现阶段的科学研究和各国实际的减排行动表明，我们无法在短时间内将二氧化碳排放削减到安全限值，阻止气候变化的危险性后果；也无法仅通过适应措施，完全抵御很可能发生的气候危机。在这种背景下，有没有一些新的、更大胆的方法可以让地球更快地降温，并为我们摆脱化石燃料争取更多时间？地球工程就是作为这样一剂暂时的镇痛剂，进入学界视野的。
太阳地球工程目前是一个比较小的科研领域。
到2018年为止，这个领域的全球科研基金最多只达到过每年八百万美元左右，这个资金量占气候变化领域科研基金的不到0.01%。虽然中国政府对太阳地球工程的实施并没有明确表态，但中国是少数几个有政府资金支持太阳地球工程科研项目的国家之一。
中国最大的太阳地球工程项目是科技部973计划下的“地球工程基础理论和影响评估研究”，由英国科学家John Moore担任项目负责人，并有北京师范大学、中国社会科学研究院以及浙江大学的学者参加。这个项目的研究包含自然科学和社会科学的课题，但不包含实验室或户外实验。
相对于由美国政府支持的太阳地球工程科研项目的规模（1-2亿美元），中国的研究项目规模（220万美元）并不大。
但中国的气候科学家对太阳地球工程并不陌生，并且整体态度和美国学者并没有本质上的区别。最近的一项研究发现，中美两国的气候科学家都认为，对太阳地球研究的拨款应该占气候科学科研经费的5%左右，并且都不支持近期任何具体工程项目的实施。除了中美两国，英国、德国、澳大利亚、日本也有规模较大的太阳地球工程科研项目，培养了一批学者。
虽然这些科学家不能对太阳地球工程实施与否做出决定，但他们可能会是推动太阳地球工程国际合作，以及最终决定太阳地球工程能否被实施的关键。