En kvinna läser en bok i skuggan av ett träd när hon kopplar av i Hyde Park i London, England. Om en snabb lösning på global uppvärmning någonsin blir nödvändig, vissa experter har föreslagit att skugga jorden. Se fler gröna vetenskapsbilder. Oli Scarff/Getty Images Ända sedan rapporter om global uppvärmning har nämnt människor som den troliga orsaken till stigande temperaturer runt om i världen, debatten om hur mycket vi är inblandade har knappast upphört. Produktion av koldioxidutsläpp, avges efter förbränning av fossila bränslen, är troligtvis varför fler växthusgaser (som koldioxid och metan) har fastnat i jordens atmosfär. Denna effekt är som ett tveeggat svärd, för medan koldioxid och metan tillåter solljus att komma in i atmosfären, de håller också det från att studsa ut, höja temperaturen något över hela världen.
Vissa forskare varnar också för problemen i samband med den globala uppvärmningen och de troliga konsekvenserna om ingenting görs åt det. De potentiella farorna med global uppvärmning sträcker sig från det obekväma till det katastrofala - enligt rapporter, en ökning av antalet njursten pågår redan tack vare högre temperaturer, stigande havsnivåer, översvämningar och hungersnöd representerar den apokalyptiska versionen.
Många är överens om att utvecklingen av förnybar energi är den viktigaste lösningen för att bekämpa den globala uppvärmningen. Även om det kan dröja länge, för tillfället, forskare, teoretiker och experimenter tänker på tillfälliga lösningar som kan hjälpa jorden i en nödsituation. Om temperaturen börjar stiga drastiskt, tillsammans med sjukdomstillfällen, hungersnöd och konflikt, något kan behöva göras - och snabbt.
Några av de idéer som kastas runt har inspirerats av en plats människor ofta söker när vi är ute och det är för varmt - skuggan. Ett träd, ett paraply, ett överhäng på en byggnad eller något annat som kan hindra solens strålar från att lysa direkt på oss (och skada vår hud) har visat sig vara ett enkelt men effektivt sätt att svalna.
Så detta har fått vissa forskare att undra:Hur skulle det vara att blockera solens strålar i en mycket större skala? Kan vi faktiskt skugga jorden på något sätt till lägre temperaturer? Några experter har erbjudit en möjlig lösning - den atmosfäriska solskärmen. Men är det bara science fiction, eller kan det verkligen fungera?
Att injicera ljusspridande aerosoler i atmosfären kan kyla planeten, och det har faktiskt hänt tidigare när Mount Pinatubo utbröt 1991. StockTrek/Getty Images Tanken på en atmosfärisk solskugga är inte precis ny. Forskare har föreslagit ett antal olika sätt att skugga jorden för att kyla ner den genom åren. De har varierat från det potentiellt troliga till det tekniskt monströsa och otroligt dyra. 1989, till exempel, James Early vid Lawrence Livermore National Laboratory i Kalifornien föreslog att bygga en massiv 1, 242,7 mil (2, 000 kilometer) glassköld med diameter som skulle sväva längs L-1, banan som är i linje med solen.
Andra mönster har varit mer lätta. Ett populärt förslag har varit spridning av aerosoler i atmosfären. För vissa kan det låta som en farlig sak att göra, speciellt när du tänker på aerosolburkar och deras koppling till luftföroreningar. Men betyder det att vi alla måste rikta burkar hårspray mot himlen och spraya bort? Inte exakt.
Tillsammans med huvudgaserna kväve och syre, atmosfären har en samling av både fasta och flytande partiklar som kallas aerosoler, eller partiklar. Dessa små bitar av materia är små i storlek, varierar mellan 0,01 och 10 mikrometer i diameter, och de flyter kontinuerligt runt atmosfären. Större aerosoler är helt enkelt havssalt, damm och andra bitar av material som blåser uppåt av vinden - de tvättas tillbaka till jordens yta när det regnar eller snöar. Mindre aerosoler, å andra sidan, inkluderar kolpartiklar, som kommer upp där när vi bränner fossila bränslen och, eftersom de fångar upp och absorberar ljus, de spelar en roll i den globala uppvärmningen.
Dock, vissa aerosoler har en förmåga att sprida ljus istället för att absorbera det. Vanliga luftmolekyler kan inte ändra riktningen för strålningsstrålar från solen eftersom de är för små, men större aerosolpartiklar, när de absorberar vatten, öka i storlek och blockera ljus från solen från att komma in i atmosfären.
Detta skapar en kylande effekt, och jorden har faktiskt bevittnat en svalkande effekt som denna tidigare. 1991, när Mount Pinatubo utbröt i Filippinerna, tillräckligt med aerosoler släpptes ut i luften för att orsaka en märkbar minskning av de genomsnittliga globala yttemperaturerna under ett tag.
Men finns det några andra alternativ för att injicera atmosfären med aerosoler? Och är en atmosfärisk solskugga en bra idé i slutändan?
Flygande skivor kan kunna bilda ett stort moln mellan jorden och solen för att blockera solljus, men de skulle också minska solenergiproduktionen samtidigt. Pete Starman/Getty Images Aerosoler är inte den enda möjliga teorin för en atmosfärisk solskugga. Den senaste metoden för att ge jorden lite vila från solens strålar, föreslagits av Roger Angel vid University of Arizona, innebär att man skickar biljoner lättvikt, transparenta skivor ut i rymden där de kan blockera inkommande strålning.
Skivorna skulle fungera som små rymdskepp som svävar omkring en miljon mil (1, 609, 344 kilometer) över jordens atmosfär i ett stort moln. Den långa skivraden skulle ha en diameter på ungefär hälften av jordens (vilket är cirka 7, 900 mil, eller 12, 700 kilometer) och vara 10 gånger längre. Angel designade lättviktsblad för att vara gjorda av en genomskinlig film, mäter cirka 60 cm i diameter och är täckta med små hål.
Slutresultatet skulle bli att skivorna kunde styra så mycket som 10 procent av solens ljus som passerar genom molnet bort från jorden. Detta kan minska solljuset med 2 procent över hela planet, kyler ner sakerna avsevärt. Skivornas lättare vikt ger en fördel jämfört med den tidigare nämnda glasskärmsteorin eftersom det inte skulle kräva lika mycket ansträngning att få dem utanför jordens atmosfär. Faktiskt, vattenkraft kan användas för att driva elektromagnetiska bärraketer, som Angel föreslår att skjuta var femte minut under 10 år för att skicka ut ett acceptabelt antal flygblad. Prislappen för projektet är allt annat än liten - solskyddsbladen kan kosta flera biljoner dollar, eller cirka 100 miljarder dollar varje år, men Angel tror att fördelarna med hans solskyddssystem skulle hålla i cirka 50 år.
Även om forskare har spekulerat i decennier om hur en atmosfärisk solskugga kan fungera, många skeptiker har påpekat att systemet inte alls fungerar eller åtminstone att det inte kommer att hjälpa andra aspekter av kraftproduktion. Den olyckliga bieffekten av att skugga jorden är den oavsiktliga minskningen av den maximala solenergiproduktiviteten. En stämningsfull solskugga, om det handlar om att sprida partiklar i luften eller skicka ut miljontals tunna flygande skivor, kan avleda så mycket som 20 procent av solenergin från kraftproducerande verk.
Om du vill veta mer om den atmosfäriska solskärmen eller andra relaterade ämnen, följ länkarna på nästa sida.
