按照梅尔沃德的说法,“所有罕见的火山大爆发都会给气候造成影响”。
在全球各地,火山总在爆发,但真正的大爆发极为罕见。如果大爆发频发的话,那就好了,我们十之八九不会坐在这里担心什么全球变暖问题了。人类学家斯坦利?安布罗斯(StanleyAmbrose)认为,7万年前,(印度尼西亚)苏门答腊多巴湖的火山超级大爆发,当时浓烟遮天蔽日,长久不散,最终导致了冰河期的出现,随之智人几乎灭绝。
火山大爆发的主要特点,不在于喷射了多少物质,而在于这些物质喷往何处。常见的火山爆发将二氧化硫喷向对流层(这是距离地表最近的大气层),这与燃煤发电厂排放的二氧化硫去处差不多。在这两种情况下,二氧化硫只在天空中存留一周左右,随后就会以酸雨的形式返回地表,影响范围一般在火山爆发地点方圆几百里之内。
但是,真正的大爆发发生时,二氧化碳直冲云霄,比上述爆发要高得多,射入同温层。同温层是距离地表6英里以上的大气层,南北极的同温层则距离地表7英里以上。从这个高度往上,各种大气现象就会发生剧烈变化。同温层的二氧化硫,不会很快返回地表,而是吸收同温层中的水蒸气,形成快速流动的气溶胶云,将地球众多地区覆盖起来。二氧化硫在同温层可以留存一年或更长时间,因此将给全球气候造成影响。
1991年,菲律宾的皮纳图博火山大爆发,就属于这种情形。皮纳图博火山喷往同温层的二氧化碳,是一个世纪前喀拉喀托火山大爆发以来规模最大的;与皮纳图博火山相比,圣海伦火山的爆发不过像打了一个嗝。在这两次大爆发期间,人类的科学水平进展非常大。来自全球的以现代技术武装起来的精英科学家,密切关注皮纳图博火山的一举一动,以期捕获每一个可测量的数据。皮纳图博火山爆发对大气造成的影响,是无可否认的:臭氧减少,散射的阳光更多,不错,还有全球温度的稳定下降。
当时,内森?梅尔沃德还在微软工作,但一直关注关于地球物理现象的科学文献。他注意到了皮纳图博火山爆发带来的气候效应,一年后,又读到一份长达900页的报道——美国科学院编撰的题为“温室效应的政策启示”(PolicyImplicationsofGreenhouseWarming)的报告。该报告中有一章内容专门探讨地球工程学,美国科学院将之定义为:“为了应对或反制大气化学变化的效应,而对我们的环境实施的大规模工程实践。”
换言之,如果人类活动正导致地球升温,那么具有非凡创造力的人类又能否为地球降温呢?
人类一直在想方设法控制天气。迄今为止,几乎所有的宗教仪式都有祈求降雨的祷告仪式。然而,最近几十年中,非宗教人士已将这种祷告升级。20世纪40年代末期,通用电气公司的三位科学家在纽约的斯克内克塔迪县工作,用碘化银成功地实施了人工降雨。其中有一位化学家,名为伯纳德?冯内果(BernardVonnegut);这个项目的公关负责人,则是他的弟弟库尔特(Kurt),此人后来转战文学领域,成为世界级的小说家,因为在斯克内克塔迪县工作时吸取了大量知识,所以他在写作中涉及的异乎寻常的科学知识还真不少。