孩提时代，梅尔沃德就为地球物理现象而着迷，什么火山啊，太阳黑子等，以及这些现象是如何影响气候的。小冰期激起了他无限的好奇，以至于他坚决要求父母带他去纽芬兰的最北部参观：据说早在
1000年前，利夫？埃里克森（LeifEriksson）及其率领的北欧维京人就在此安营扎寨过。
将火山与气候变化联系起来，不是什么新颖的创意。另一位博学通才本杰明？富兰克林（BenjaminFranklin），曾就此写过文章，这似乎是将两者联系在一起的最早的科学论文。在1784年发表的有关“气象设想和推测”的文章中，富兰克林断言，受冰岛近期火山爆发的影响，冬天格外寒冷，夏天出奇凉快，“欧洲全境浓雾持久不散，北美大部分地区亦然”。1815年，印度尼西亚的坦博拉火山罕见大爆发，引发了“没有夏天的一年”，给全球带来了灾难：各地庄稼歉收，饥荒频发，粮食暴动不断，而且美国新英格兰地区还出现了6月飞雪的现象。
第一部分 第26节：遏制气候变暖（15）
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。
第一部分 第27节：遏制气候变暖（16）
美国科学院1992年发布的报告，提高了实施地球工程实践的可行性，直到此时，地球工程学在很大程度上被视为古怪狂人及异类政府专属领域的现象才告终结。然而，美国科学院提出的某些构想，即便在库尔特看来也似乎异乎寻常，过于玄乎。比如，“气球屏障”方案，就是向天空投放数以亿计的铝膜气球，进而改变阳光的直射方向；“太空镜”计划，则是将55000个反射帆板发射到太空中，把阳光反射回去，从而挡住阳光照射地球。
同时，这份报告还提到了另一种可能性，即人为地往同温层喷洒二氧化硫。这个点子是白俄罗斯科学家麦克海尔？布迪科（MikhailBudyko）首次提出的。毫无疑问，皮纳图博火山爆发后，同温层的二氧化硫导致了地球降温。但是，如果不用靠火山来达到降温的目的，岂不更妙？
令人遗憾的是，将二氧化硫喷洒到同温层中的方案，十分复杂、成本高昂，不切实际。比如，用炮弹将二氧化硫射入天空；或者，出动以二氧化硫作燃料的战机，把尾气排放在同温层。“这些点子更适用于科幻片，它们不是科学方法。”梅尔沃德说，“从经济或现实角度看，上述方案没有一个行得通。”
另一个问题在于，很多科学家尤其热衷环保，如肯？卡尔代拉，极为排斥人为干预方法。在大气中排放化学物质，居然是为了减少由于我们在大气中排放其他化学物质而导致的危害？这种“以毒攻毒”的计划，似乎与环保主义的原则背道而驰，愚昧至极。在将全球变暖问题视为宗教议题的那些人看来，没有什么比这种方法更亵渎神明了。
然而，卡尔代拉认为，反对这种提议的最好理由在于，人为干预根本就行不通。
1998年，在科罗多拉州的阿斯彭举行的有关二氧化硫问题的气候会议上，听了洛厄尔？伍德的演讲后，卡尔代拉得出了上述结论。然而，身为科学家，他不会盲从权威信条，即使本例涉及的环保信条与他的心声更为接近，他还是更愿意相信数据，于是做了一个模拟实验以验证伍德的观点。“我的用意，”他说，“是结束人们对地球工程学的所有讨论。”
他没做到。不错，卡尔代拉很反感人为干预的点子，但他的模拟结果却表明，即使我们必须面对大气中二氧化硫浓度大幅提升的后果，地球工程学却似乎可以控制地球温度，这也就是说，模拟结果印证了伍德的观点，随后他就此写过一篇文章。可想而知，卡尔代拉是最不可能成为地球工程师的科学家，现在，他改旗易帜了，或至少可以说，已愿意深入探讨这个方案了。
于是，就有了这一幕的发生：10多年以后，卡尔代拉、伍德及梅尔沃德这三个人（一个昔日的反战派，一个过去开发武器系统的设计师，一个儿时为维京人而痴迷的小子）在以前是哈雷机车维修店的建筑内碰头，各自得意地兜售他们阻止全球变暖的计划。
第一部分 第28节：遏制气候变暖（17）
解决气候变暖：用一根18英里长的管子向天空吹二氧化碳
出乎卡尔代拉意料的是，不仅同温层二氧化硫具有降温潜力，事实上，我们要做的工作量之小也是他完全没料到的：大约每分钟34加仑的量，比耐用型园艺胶管的喷水量多不了多少。
变暖现象主要在两极发生，这意味着气候变化对高纬度的影响是对赤道的4倍。根据高智发明公司的估算，每年喷洒10万吨二氧化硫，就能达到为北极地区降温的目的，并减缓北半球大部分地区的升温速度。
听起来这个量可能很大，但相比而言，其实很小。每年，至少有2亿吨的二氧化硫进入大气层，大约25％的量来自火山爆发，25％来自人类活动，例如汽车及燃煤发电厂，其余的则源于其他自然现象，例如海洋飞沫。
因此，要给地球降温，只需要从目前二氧化硫排放量中取1％，再取其1/20，送往更高的天空就行。这怎么可能呢？梅尔沃德的回答是：“杠杆作用！”
杠杆作用是物理学区分于其他科学（例如化学）的神秘要素。回忆一下“索尔特沉坠”，就是高智发明公司预防飓风的装置。飓风具有摧毁性，是因为飓风在大洋表面积累了热能，随后热能转化成物理力量，这就是杠杆作用的基本过程。在飓风季节，“索尔特沉坠”利用惊天骇浪的威力，持续地将较高温度的水注入深海，从而打断了飓风发威的进程。
“就1千克二氧化硫来说，卡车、公交车或电厂将其排放到对流层，比排放到同温层带来的益处要小得多。”梅尔沃德说，“因此，对此加以利用的优势是巨大的，这样做简直棒极了。难怪阿基米德会这样说，给我一个支点，我将撬动整个地球。”
因此，一旦摆脱了道德准则和焦虑的束缚，给地球降温的重任也就简化成一个简单的工程学问题了：如何以每分钟34加仑的量向同温层喷洒二氧化硫？
答案是：一根很长的软塑料管。
一根“上天的园艺软塑料管”，这就是高智发明公司对这个项目的叫法；或者，也可称之为“稳定气候的同温层保护盾”，这听来多少有点抽象。鉴于纪念首次提出这个点子的科学家的考虑，以及将地球被包裹在保护层中的情形，或许这个项目应该叫编织“布迪科的毯子”。
对热衷于寻求便宜、简单方案的任何人而言，真正的解决方案是无与伦比的。工作原理是这样的。在地面基站燃烧硫黄，然后将产生的二氧化硫液化。“大家都知道这种技术，”伍德说，“因为早在20世纪时，二氧化硫就是最重要的制冷气体。”
从地面基站延伸至同温层的软塑料管，大约会有18英里长，但非常轻。“直径也就几英寸，不是什么超大的管子，”梅尔沃德说，“实际上，就是一种特制的灭火水龙带。”
第一部分 第29节：遏制气候变暖（18）
水龙带将用大量的高强度铝膜气球悬挂在空中，每隔100~300码的距离就用气球固定一次（按高智发明公司的说法，就是“一串珍珠”），气球的直径随高度的增加而加长，从25英尺到100英尺不等。
沿水龙带往上，每隔100码就固定1个水泵，液化二氧化硫就这样通过为数众多的水泵被送往天空。水泵也会相对较轻，每个大约重20千克，“每个都比我家游泳池用的水泵小”，梅尔沃德说。不在地面基站使用巨型水泵，而选择很多小水泵，这有许多优势：在地表用巨型水泵当然会产生更大的压力，但这也会要求更粗、更重的软塑料管；采用小水泵，即使有时出现故障，输送任务仍将继续；而且，采用标准化的小水泵会节约成本。
在软塑料管的末端，无色的液态二氧化硫水雾，会经由一组喷嘴喷洒到同温层。
因为同温层的风速常常达每小时100英里，大概只要10天的时间，二氧化硫水雾就会把地球给包裹起来。造一条“布迪科的毯子”所需的时间就这么长。因为同温层的空气一般会持续向两极运动，而且北极地区更容易受到全球变暖的影响，所以将含硫烟雾喷洒在高纬度地区的同温层就很有意义了——或许可以用一根软塑料管伸入南半球高纬度地区的同温层，另一根伸入北半球的同温层。
在近期的一次旅行中，梅尔沃德碰巧发现了这样一个堪称完美的潜在实验基地。当时，他与比尔？盖茨、沃伦？巴菲特一起，正针对各能源生产厂家，展开一次旋风般的巡回考察，参观了核电厂、风电厂等。其中一个目的地，就是加拿大阿尔伯特省北部的阿萨巴斯卡油砂公司（AthabascaOilSands）。
在那里，有数亿桶石油的储量，但那些原油都在烂泥、砂石中——不是在地壳之下的流质贮油层中，而是像软砂岩沉积一样，与地表的污泥融为一体。在阿萨巴斯卡，你不是在钻探采油，确切地说，你是在挖油：挖掘机挖出巨量的泥土，然后将石油与其他物质分离。
而此中数量最为庞大的物质，就是硫黄。硫的价格如此之低，所以，石油公司就只管往边上堆放。“黄色的硫堆积成山，规模庞�