原因
支持地球工程的最響亮的論據就是溫室氣體減排的方案失敗了。目前，《京都議定書》是全球政府用來應對氣候變化的最重要工具，同時也是唯一受國際社會認可、有約束力的條約。《京都議定書》呼吁到2012年前，將全球溫室氣體排放降5.2％，降到低于上世紀90年代的水平。然而，在2001年簽署《京都議定書》的40個國家中，有21個不但沒有達到減排目的，而且排放量增加了，其中包括《京都議定書》簽訂時的東道國。盡管英國、德國、法國都有所減排，但是沒有一個能夠達到京都議定書的目標。而像中國和美國這兩個溫室氣體排放大國都還沒有加入《京都議定書》。
同時，續簽《京都議定書》并制定更嚴格標準的努力很有可能落空。《京都議定書》的減排協議將于2012年屆滿。今年12月，《聯合國氣候變化框架公約》的締約方將于哥本哈根舉行會議，討論延續《京都議定書》并擴大其簽約國的問題。有專家指出，這一會議的內容將決定地球將來的生態、經濟及社會發展。
各國對哥本哈根會議寄予希望，希望能夠減排至足以阻止地球氣溫上升2攝氏度的水平。許多氣候學家認為，如果氣溫進一步升高，那么對地球環境的破壞將達到地球無法承受的地步，屆時，干旱、水災都會加劇，海平面的上升將會危機沿海國際、全球農業以及生態多樣性。有專家指出，只有到2050年前比現有水平減排80％才能夠阻止悲劇的進一步發生。但是，對于歐洲、日本和美國來說，這是一個非常激進的目標，而對于中國和印度這些致力于令人民擺脫貧困的新興國家來說，更是不可完成的任務。
爭議
有專家將地球工程視為瘋狂的科學，避之唯恐不及。他們擔心，鼓吹地球工程會損害多年來在減排方面的努力。人們一旦知道還存在其他抑制氣候變化的捷徑，那么就不會為抗擊全球變暖作出真正的犧牲。而且，人工改造氣候這一觀念本身就駭世驚俗：如果科學家連天氣預報都無法準確預測，又如何改造全球的氣候呢？
有科學家批評，采用反射太陽光的地球工程會帶來許多副作用。其一就是二氧化硫會破壞大氣中的臭氧層，令生活在南半球的人們暴露在紫外線的照射之下。
一些科學家擔憂的最大的破壞性副作用是政治上的。如果各國發現能夠通過其他途徑為地球降溫，努力減排的政治動力就會變弱。如果利用地球工程使地球降溫，但是人類活動繼續毫無節制地排放二氧化碳，那么降溫的效果也不會明顯。而且一旦這一降溫工程出于各種原因突然被人為中止，那么全球變暖的問題不但不能解決反倒會加劇。
同時，也有科學家擔心，由于人工降溫的地球工程的成本較低，一些國家在不仔細考慮其副作用等后果的情況下會像軍備競賽般貿然使用，從而造成更多的國際緊張局勢以及帶來其他不能預見的問題。
此外，目前最受推重的地球工程——捕捉和存儲二氧化碳也是迄今為止最為昂貴的工程。
歷史
通過人工改造氣候并不是一個新觀念。早在1965年，美國總統林登·約翰遜的辦公桌上就躺著一個研究操縱氣候防止地球變暖的報告。這一觀念在未來幾十年內一直存在于科學圈中，但是到了上世紀90年代，忽然從討論領域消失，這主要是因為全球政策制訂者正在竭力達成有關溫室氣體減排的共識。
2006年，諾貝爾獎化學獎獲得者保羅·克魯岑在科學月刊《氣候變化》上發表論文打破了這一僵局。他在論文中提出，可以模擬皮納圖博火山的噴發效應，用氣象氣球將二氧化硫磺噴射到大氣中，從而達到反射太陽熱量，對地球降溫的目的。克魯岑認為，由于皮納圖博火山噴發的2000萬噸二氧化硫多數都圍繞在地面，沒有對大氣造成影響，所以，令人工噴射到大氣中的二氧化硫量不需要如此巨大。他估算，需要150萬噸二氧化硫就能達到目的。(呂云)
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