“地球工程”实际上指的是两种给地球降温的方法。第一种，是太阳反射管理，重点是减少太阳的影响。无论是人工播种云、在沙漠上安置反射镜，还是往平流层喷洒反射微粒，此类方法都意图模仿皮纳图博火山喷发的效果。另一种是从大气中收集二氧化碳，埋藏到海床下或是地球深处。
地球工程有可能人工逆转目前的气候变暖趋势，但是它们都带着无法预料的巨大风险。
1991年4月2日，下午，菲律宾吕宋岛上的皮纳图博火山开始发出剧烈轰鸣，这通常是火山爆发的前兆。震动持续了两个月，直到6月15日突然爆发，以600英里的时速喷射岩浆。岩浆湮没了周围250平方英里的地方，20万人被迫疏散。
几小时内，大量气体和火山灰进入平流层，最终抵达海拔21英里高度。3周后，一层气溶胶云包裹地球，在空中停留了近两年。2000万吨二氧化硫和水滴混合形成一种气态反射镜，将阳光反射回天空。1992年至1993年期间，抵达地表的阳光减少超过10%。
在过去100年，重工业活动导致地球气温增加约3/4摄氏度。而皮纳图博火山爆发，在一年之内使地球降温接近同样幅度。它还干扰降水模式，导致众多气候异常现象。1993年密西西比河洪水和同年非洲荒漠草原的干旱都被认为受其影响。多数人认为这次火山爆发是个巨大灾难。
然而，对于地球物理学家们，皮纳图博火山提供了一个千载难逢的研究样本，可帮助我们了解，如果人类试图通过蓄意改变地球气候来缓解全球变暖，可能会发生什么？
多年来，即使是臆想一下如此规模的人类干预正式称呼是“地球工程”也被认为是狂妄自大。采用现有的电脑模式来预测长期气候行为已被证明非常困难，而根据这些模式生成的结果干预我们居住的行星气候，即使是从事这一研究的科学家也感到忧虑。“轻松胜利是不可能的，但是在某个时候，我们将不得不严肃地看待这种可能，”哈佛大学工程和公共政策教授，地球工程最深思熟虑的支持者大卫凯斯说，“无论如何，这样说也许有些夸张，但绝对正确：当你开始将阳光从地球反射走，不难想象一系列连锁反应，最终导致部分物种的灭绝。”
只有一种原因会让人们考虑实施那样一个可能引发如此灾难性后果的计划：不实施的危险明显更大。政府间气候变化委员会（IpCC）公布了一系列全球变暖可能发生的后果。最乐观的估计预言，到本世纪末，地球的平均温度将上升1.1至2.9摄氏度。一种较悲观的估计则认为上升幅度为2.4至6.4摄氏度。直到不久前，气候科学家们还认为气温上升6摄氏度是不可能的。但新的数据改变了很多人的观点。去年年末，国际能源机构首席经济学家法提赫比罗尔说，目前的能源消费水平正将地球推向升温6摄氏度的道路……每个人，包括孩童都知道这对人类将意味着灾难。
数万次的森林大火已经被归咎于全球变暖，正如冰川融化和海平面上升。即使地球平均气温只上升2摄氏度，也可能导致那些最贫困的地区粮食减产。沙漠面积将增加，山火增多。蓄意改变地球大气将是一场风险巨大的绝望赌博。然而，气候变化可能导致的破坏越严重，能够延缓变化的最危险的尝试也将变得越有吸引力。
“我们不知道究竟会有多严重，我们也不知道什么时候会变得不可救药，”卡内基学院的气候科学家肯卡尔代拉说。卡尔代拉是获得诺贝尔奖的2007年IppC研究小组的主要成员。“不同电脑模拟的预测结果差异很大，”他说，“但我们最好做好准备，因我们正快速奔向雷区。我们只是不知道雷区到底从哪里开始，或者我们什么时候才会发现深陷其中。”
平流层粒子注入气候工程（SpICE）是一个英国团体，他们试图用热气球将一条12英里长的管道引向空中，另一头连接停泊海上的船只，通过这种方法向平流层注入二氧化硫或类似反射化学物质，从而模仿皮纳图博火山的喷发效果。
这个团体由3个小组组成。在布里斯托大学，地球物理学教授马特沃森领导的研究人员正试图判断哪种颗粒将有最大的期望效果和最小的副作用。二氧化硫将产生硫酸，可导致臭氧层破坏；类似颗粒可能同样有用，但对环境的毒副作用较小包括专门为此而制造的合成微粒。在剑桥大学，休亨特和他的小组正在研究将微粒送入平流层的最佳方法。在牛津大学，第三个小组正在研究类似干预可能对地球气候产生的影响。
去年秋天，SpICE小组决定进行一次简短的无争议实验。为了演示他们将如何喷洒二氧化硫，他们计划将一个气球放飞到诺福克上空海拔一英里处，再通过一条管道将150升水送入空中。9月中旬，在实验的日期宣布之后，超过50家机构签署请愿书，反对此次实验，部分原因在于，他们担心，哪怕只是考虑地球工程，也会给政客在减排问题上回避艰难决定的借口。
“当人们说，我们甚至不能探索这个问题的时候，这让我恐惧，”亨特说。他指出，碳排放量巨大，找个地方将它们全部储存起来不容易。“大概而言，我们生产的二氧化碳的重量相当于产生二氧化碳的燃料的3至4倍。这就意味着，乘坐汽车行驶800英里，消耗两箱汽油，将产生300千克二氧化碳。”而且你必须将它们储存在不能蒸发的地方。
“那么我有3个问题，你们打算将它放在哪里？你要让谁来为你处理这些东西？为此你愿意支付多少钱？”他继续说，“没有现成的技术和地方。没有人知道代价多大。我们现在就需要答案。”
“我知道，这一切很令人不快，”他说，“没人想要它，但也没有人想大量有毒化学物进入他们的身体。但这就是化疗的本质，对于患有癌症的人而言，毒药往往是他们唯一的希望。每天，成千上万的人自愿吞服毒药因为他们病入膏肓。这就是我对地球工程的看法。”
“地球工程”实际上指的是两种给地球降温的方法。第一种，是太阳反射管理，重点是减少太阳的影响。无论是人工播种云、在沙漠上安置反射镜，还是往平流层喷洒反射微粒，此类方法都意图模仿皮纳图博火山喷发的效果。另一种方式风险较小，涉及从大气中收集二氧化碳，埋藏到海床下或是地球深处。但如果缺乏显著技术进步，类似计划极其昂贵，可能得花费很多年才可能看到效果。
类似计划有很多种设想，有实际的也有荒谬的。曾经有人提出将反射镜、遮光板和阳伞送入太空。不久前，企业家内森梅尔沃德投资了多个地球工程创意。他说我们可以通过搅动海洋来冷却地球。他提议部署100万条100米长的塑料管道用来搅动水，从而帮助捕捉二氧化碳。“海洋是一个巨大的散热器，”他说，“但实际上它非常的冷。底部接近零摄氏度。更多地搅拌大海，就可吸收多余二氧化碳，让地球降温。”这并不像听上去那么疯狂。在海洋的中央，风力推动的洋流将新鲜水送到海面，因此，搅动海洋可以将它变成一个储藏仓库。新流向表层的水可吸收更多碳，而旧的水携带捕捉的碳沉入海底。
哈佛物理学家拉塞尔塞茨想创造一个巨大的海洋泡泡浴：泡泡可困住空气，使之变得明亮，反射走更多照向地球的阳光。另一种策略需要创造海水喷雾，加上盐粒，可帮助云层反射阳光。
但，所有科学家都认同，最好的方案也是最简单的：停止燃烧化石燃料，这可减少进入大气的碳。
