«مهندسی آب و هوا» عنوانی است که آکادمی ملی علوم آمریکا به مداخله‌های عمدی در مقیاس بزرگ در سامانه اقلیم زمین اطلاع کرده است. دانشگاه آکسفورد برنامه‌ای تحت عنوان «برنامه مهندسی آب و هوا» دارد و توضیح مختصری درباره اهداف این برنامه داده است. بر اساس تعریف دانشگاه آکسفورد، تکنیک‌های ژئومهندسی یا همان مهندسی آب و هوا عبارت اند از؛
۱) مدیریت تابش خورشیدی که طی آن تلاش میکنند نور خورشید را به فضا منعکس کنند. این حوزه شامل طیف وسیعی از ایده‌ها، از آینه‌های در حال چرخش، تزریق سولفات به لایه استراتوسفر جو زمین، و اصلاح ابرها، گیاهان و یخ‌ها برای بازتاب بیشتر نور خورشید است.
۲) حذف دی‌اکسید کربن که شامل مکیدن کربن از جو در مقیاس وسیع، با استفاده از ترکیبی از روش‌های بیولوژیکی و مکانیکی، از بارور کردن اقیانوس‌ها با آهن برای ایجاد پلانکتون تا ایجاد جنگل‌های «درختان مصنوعی» مکانیکی.
۳) مدیریت تشعشع زمین: طرفداران مدیریت تشعشع زمین پیشنهاد میکنند که اثرات منفی تغییرات آب و هوایی را می‌توان با فراری دادن گرما به فضا، به عنوان مثال، با نازک کردن «ابرهای سیروس» جبران کرد.
بیشتر بخوانید: آیا واقعا ایران ۳۰ سال آینده غیر قابل سکونت خواهد شد؟
دانشگاه ام‌آی‌تی در مقاله‌ای در سال ۲۰۱۹ گفته محققان تاکید کرده‌اند که آزمایش‌های مهندسی زمین واقعی نیستند. مقادیر موادی که برای تغییر دمای جهان استفاده شده، بسیار ناچیز است. در واقع با وجود طیف وسیع و متنوعی از تئوری‌های توطئه آنلاین، تا امروز هیچ‌کس از مهندسی آب و هوا در مقیاس سیاره‌ای استفاده نکرده است.
ام‌آی‌تی گفته «دست‌کم هیچ کس تا امروز عمدا چنین کاری نکرده است. شما ممکن است بگویید سوزاندن مقادیر انبوه سوخت‌های فسیلی نوعی مهندسی زمین است، اما این فقط یک روش سهوی و بسیار احمقانه است. همچنین، ما می‌دانیم که آلودگی گوگردی کارخانه‌های زغال سنگ و کشتی‌ها احتمالا دمای جهانی را کاهش داده است. در واقع، قوانین جدید سازمان ملل که کشتی‌ها را ملزم به انتشار گوگرد کمتری می‌کند، ممکن است در واقع دما را اندکی افزایش داده باشد.»
محققان دانشگاه ام‌آی‌تی آمریکا می‌گویند: سابقه طولانی تلاش‌های ایالات متحده و چین برای بارور کردن ابرها برای افزایش برف یا بارندگی وجود دارد، اما نتایج در مقیاس بزرگ مخدوش است. ما امروز با تغییر آب و هوای محلی از طریق فشار دادن یک دستگیره و ایجاد تغییر در کل سیستم آب و هوایی فاصله زیادی داریم.
با این حال ممکن است بگویید از سال ۲۰۱۹ تا امروز دنیا تغییرات زیادی کرده است. مجله تایم مارچ امسال گزارشی با عنوان «چطور یک فناوری جنجالی شکافی بی‌سابقه میان دانشمندان اقلیمی ایجاد کرده است؟» نوشته: مهندسی آب و هوا تا اوایل دهه ۲۰۰۰ تا حد زیادی خارج از جریان اصلی علمی در جریان بود. زمانی که دانشمندان با نفوذی مانند دیوید کیت، که اکنون استاد فیزیک کاربردی در دانشگاه هاروارد است، برای اولین بار از مطالعه و بحث بیشتر در مورد استفاده از مواد شیمیایی برای خنک کردن سیاره دفاع کردند، مجموعه‌ای از مقالات، کتاب‌ها و کمک‌های بشردوستانه برای حمایت از این تحقیقات به ویژه از سوی میلیاردر‌های حوزه تکنولوژی مانند بیل گیتس به سمت این فناوری سرازیر شد. سال ۲۰۲۱، سازمان‌های معتبری مانند آکادمی‌های ملی علوم، مهندسی و پزشکی آمریکا به دانشمندان توصیه کردند که تحقیقات مهندسی آب و هوا را با احتیاط دنبال کنند، چون جهت حرکت در حال تغییر بود.
در حال حاضر تغییر آب و هوا در شرایط خاص، عمدتاً از طریق بارورسازی ابرها امکان پذیر است. اندیشکده چاتهام هاوس سال ۲۰۲۳ یادداشتی به قلم «تریسی رازک» مشاور سابق دبیرکل سازمان ملل در امور اقلیمی منتشر کرده و در آن به تلاش‌ها برای دستکاری آب‌وهوا و پتانسیل این اقدامات در ایجاد تنش‌های منطقه‌ای اشاره کرده است. این مقاله می‌گوید تلاش فزاینده کشور‌ها برای استفاده از فناوری مهندسی آب‌وهوا ممکن است برای یک کشور خوب باشد، اما برای همسایگانش منفی باشد.
مثال تریسی رازک در این مقاله انتقادات ایران از همسایگانش برای دستکاری آب‌وهواست. ایران قبلا اسرائیل را متهم کرده که با بارورسازی ابرها، آب ایران را دزدیده و باعث ماهش بارندگی در کشور شده است. چین هم قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ آب و هوای نیمی از قلمروی خود را تغییر دهد و این هشداری برای همسایگانش از جمله هند است. رازک به رقابت عربستان و امارات در بارورسازی ابرها هم اشاره کرده است.
رایج‌ترین نوع دستکاری آب‌وهوا در حال حاضر، بارور کردن ابرها برای افزایش بارندگی یا برف است. سازمان جهانی هواشناسی سال ۲۰۲۳ گزارشی منتشر کرده و گفته تاکنون ۵۰ کشور از متد‌های اصلاح آب و هوا استفاده کرده‌اند.
چتهام هاوس در گزارش خود گفته در مورد اثرات نامطلوب بارورسازی ابرها بر کشور‌های همسایه تردید‌هایی وجود دارد. بعضی معتقدند یکی از اثرات نامطلوب بارورسازی ابرها برای همسایگان، به خطر انداختن امنیت غذایی یا آبی است. تغییر آب و هوا می‌تواند الگوی توزیع، قابلیت پیش بینی و میزان بارندگی را تغییر می‌دهد.
اسناد یک عملیات نظامی در سالهای ۱۹۶۷ تا ۱۹۷۲ منتشر شده که نشان می‌دهد نیروی هوایی آمریکا بین این سالها سعی کرده در عملیاتی به نام «عملیات پاپیه»، فصل باران‌های موسمی در ویتنام و لائوس را طولانی کند و جاده‌ها دچار سیل شده‌اند.
بعد از جنگ ویتنام، سازمان ملل کنوانسیون منع استفاده نظامی یا هر گونه استفاده خصمانه از تکنیک‌های اصلاح محیط زیست را در سال ۱۹۷۸ لازم الاجرا کرد و ۷۸ کشور از جمله روسیه، آمریکا، چین و آلمان این بند را تصویب کردند.