启发心理模型理解支持和反对太阳能地球工程研究的推理（英）

引出心智模型来理解支持和反对太阳能地球工程研究的理由 戴尔·罗斯曼、帕亚姆·阿明普尔、伊兰·查贝、詹妮弗·赫尔格森 工作论文第23-252023年5月 关于作者 戴尔·s·罗斯曼乔治梅森大学理学院副教授。他目前正在研究将情景开发和综合建模应用于社会生态系统。他最近的工作重点是将这些应用于与气候变化经济和政策相关的问题，包括温室气体去除和太阳辐射管理的新技术。 PayamAminpour是约翰霍普金斯大学和美国国家标准与技术研究所的博士后研究员。Aminpour的研究围绕着如何利用人类群体的集体智慧来解决围绕社会和环境可持续性的复杂问题，如气候变化、过度捕捞、城市化以及最近的COVID-19。 伊兰Chabay是亚利桑那州立大学可持续发展学院的兼职教授，日本京都人类与自然研究所外部研究评估委员会主席，以及知识，学习和社会变革联盟KLASICA的联合主任，该联盟是由Ilan于2008年创立的开放国际研究联盟。KLASICA在社区和区域范围内进行跨学科研究，以开 发与政策和实践相关的因素知识，包括叙述，对集体行为转变为公正，公平的可持续发展文化产生积极或消极的影响。 詹妮弗Helgeson隶属于弗吉尼亚理工学院和州立大学（弗吉尼亚理工大学）公共与国际事务学院。她的研究兴趣集中在决策科学，包括考虑行为方面和处理环境问题方法的调查评估和经济分析。Helgeson的研究围绕建筑和自然环境中对危害（冲击和压力源）的适应力 ，并考虑了社区规模气候减缓和适应工作的成本效益。 确认 我们感谢洛杉矶气候基金的支持以及未来资源（RFF）研讨会参与者的有用评论和反馈。我们也感谢MariiaBelaia，EdwardParson，StevenGray，AmandaBorth和MirandaBoettcher的有益评论和讨论。 关于复位触发器 未来资源（RFF）是华盛顿特区的一家独立的非营利研究机构。其使命是通过公正的经济研究和政策参与来改善环境、能源和自然资源决策。RFF致力于成为最广泛信任的研究见解和政策解决方案的来源，从而带来健康的环境和繁荣的经济。 工作文件是其作者为提供信息和讨论而分发的研究材料。他们不一定经过正式的同行审查。此处表达的观点是个别作者的观点，可能与其他RFF专家，其官员或其董事的观点不同。 关于这个项目 未来资源太阳能地球工程研究项目应用来自多个社会科学研究学科的工具，以更好地了解太阳能地球工程的风险、潜在效益和社会影响，作为一种可能的方法，帮助降低气候风险，同时积极和必要的缓解和适应努力。该项目始于2020年，在SRM跨大西洋对话下召开了一系列专家研讨会。这些会议产生了2021年的一篇文章科学这列出了一系列与太阳能地球工程研究和潜在部署相关的关键社会科学研究问题。在此之后，该项目进行了额外的赞助研究，包括旨在解决科学品。本文是该竞赛产生的八篇研究论文之一，并得到了两个作者研讨会的支持。征集和整个项目的一个关键目标是与来自全球的更广泛的研究人员、越来越多的感兴趣的利益相关者和公众进行接触。 分享我们的工作 我们的作品可在署名-非商业性使用-禁止衍生品4.0国际（CCBY-NC-ND4.0）许可下进行共享和改编。您可以以任何媒介或格式复制和重新分发我们的材料;您必须提供适当的信用，提供许可证的链接，并指出是否进行了更改，并且您不得应用其他限制。您可以以任何合理的方式这样做，但不得以任何方式暗示许可方认可您或您的使用。您不得将材料用于商业目的。如果重新混合、转换或构建材质，则不得分发修改后的材质。有关更多信息，请访问https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/. 内容 1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 3. 4. 5. A. 2.3.1. A.1. A.2. A.3. 1.介绍 太阳能地球工程（SG）是一种通过抵消大气中温室气体（GHG）浓度增加引起的辐射强迫变化来减少全球气候变化影响的潜在方法。这种负辐射强迫可以通过多种方式产生，例如将屋顶涂成白色，修改云属性或在空间中安装镜子。平流层气溶胶注入（SAI），将小反射颗粒注入平流层，可能是最可行和全球有效的方法（NASEM2012）。这也是为什么它引起了最多的关注和更强烈的分歧。SAI（以下简称SG）是本研究的重点。没有就这一专题进行正式的全球辩论，讨论仅限于国际和部门代表性有限的会议和讲习班会议。 大多数人会同意，秘书长不应该在短期内部署。该技术尚未达到可以认真考虑的阶段，许多基本问题，无论是技术还是社会问题，仍未得到解答（NASEM2012）。然而，关于我们是否应该使用资源来研究SG的争论已经出现。在本研究中，我们通过检查有关SG研究的专家推理来探讨后一个问题。 经济学家将信息视为减少不确定性的商品，认为任何信息的价值都是非负面的。因此，使用广泛使用的气候和经济动态综合评估模型（DICE）的扩展，Harding等人。al（2022）估计，关于SG有效性的信息价值与平衡气候敏感性的信息价值一样大（Harding2022）。他们还表明，对SG的过度自信和不足同样有害。NASEM（2012）呼吁谨慎的探索SG，这是SG研究讨论中反复出现的主题，植根于对其程序方面和后果的关注。 对SG研究的反对有多种形式。一些反对者认为，在任何情况下都不需要或不能接受SG，因此研究是不必要的（Biermann2021）。一个相关的问题，被称为“滑坡”，指出研究本身增加了SG部署的可能性。这部分是由于潜在的技术和体制锁定，即研究中可能出现不必要和不必要的部署。同样，他们认为，主要由全球北方进行的研究只会保持当今世界上的不平等（Stephens2020），并进一步将权力集中在精英手中（StephensandSurprise，2021）。也许反对SG研究的最常见论点是，即使仅进行研究也有可能减少减排的努力（Stephens等人，2021年）。 在持续的气候危机背景下，SG研究的支持者敦促各国政府评估所有行动方案，包括SG（对太阳能进行研究） 地球工程机会2021）。他们确实分享了反对者的一些担忧。然而，他们并没有放弃研究，而是鼓励发展中国家的能力建设，并主张建立一个负责任的国际计划（Keith2017）。其他人建议研究计划应该包括防止无正当理由部署的保障措施，包括部署合理的明确条件（Jamieson1996）。至于阻止减排，反驳意见指出，SG研究可能会改变人们对气候风险严重性的看法，从而引发减排的增加。此外，支持者认为，即使发生了排放威慑，其特点也是总体福利增加 。最后，支持者认为，如果考虑部署，更好地了解秘书长的技术方面，而且了解社会、政治和经济方面，可能会改善决策。 压制SG研究可能不会阻止未来的部署，而是使其信息不足，更危险（Parson2021）。 双方有一些共识，例如公正和包容的国际治理机制的重要性。但是，期望差异很大。虽然许多支持者认为国际治理将产生于多边协议和非正式科学合作，但许多反对者认为，SG的民主和公平治理是无法实现的（NASEM2012）。 最后，并非所有反对者都主张无条件暂停研究。相反，他们提出了一系列必须满足的条件。例如，Biermann和Möller（2019）建议发展中国家应该主导关于SG研究的讨论。Jamieson（1996）呼吁联合国管理SG研究，否则这些研究可能会被军事化或证券化。 简而言之，反对者和支持者都有许多共同的担忧;然而，它们来自不同的基本假设和推理。此外，两者都通常受到预防原则的驱动，但它们的解释和结论存在分歧。这需要深入研究SG研究的基本原因。 关于辩论的另一个重要警告是实验室和小规模现场SG研究之间的区别。在Parson和Keith（2013）之后，我们所说的“实验室研究”是指计算机模拟，受控实验室的化学实验以及社会和政治科学研究。我们所说的“小规模实地研究”是指对当地环境影响很小且仅比普通商业活动小的活动。因此，辩论不仅发生在SG研究的反对者和支持者之间，而且发生在三个群体之间 ：（a）支持这两种研究的人，（b）在当前情况下只支持实验室研究的人，以及 (c)那些反对两种类型。 在本文中，我们扩展了对支持和反对SG研究的论点的现有分析，让10名专家完成了一份问卷，该问卷用于创建一个 模糊认知图（FCM）1他们与该主题相关的思维。接下来是在线采访，其中展示、讨论、完善和“验证”初始地图。我们的贡献是双重的。首先，我们的研究是第一个使用模糊认知映射来分析对SG研究的态度的研究。其次，我们明确区分并系统地比较了对实验室和小规模实地研究的态度。关于秘书长的讨论并不总是单独考虑这些问题。在某些情况下，提出了支持/反对实验室和小规模实地研究的论点，尽管没有明确说明。 本文的其余部分组织如下。以下部分详细介绍了我们的方法。第3节介绍（初步）结果并附有讨论。 2.材料和方法 我们采用了混合方法。我们从文献综述开始，从同行评审和灰色文献中创建了一个材料语料库（第2.1节）。接下来，我们进行了内容和文本分析，以确定关键系统组件及其相互作用（分别是模糊认知映射术语中的“概念”和“因果边缘”），以创建一个原型概念模型。此时，因果关系边缘中只包括因果关系的方向;既没有指定标志也没有说明强度。该概念模型用于设计结构化调查工具，其形式是与每个系统组件及其相关因果关系相关的一系列问题。该模型和附带的调查在试验阶段进行了改进，在该阶段对三名专家进行了测试并与该领域的三位专家进行了讨论。 同时，我们确定了研究中的潜在参与者库，并创建了一个子样本（第2.2节）。参与者被要求完成调查。他们的反应被用来指定因果边缘的符号和强度，从而构建单独的FCM。他们还能够提出其他概念和因果优势。 在我们构建这些单独的FCM之后，每个参与者都被邀请参加私人的在线访谈，以审查，验证 ，并在需要时修改地图。在每次访谈开始时，我们都会介绍我们的目标，解释过程和方法，并提醒参与者，作为审查/验证个性化地图的一部分，他们应该随意添加和删除任何概念，并添加、删除和更改任何边的强度/方向。部分原因是讨论他们的地图与他们对SG研究整体直接和间接影响的具体问题的回答之间的任何不一致。我们使用这些最终地图进行分析，其中我们比较和对比参与者之间的地图。 1有关模糊认知映射的更多信息，请参阅附录C。 我们根据研究在中等（2050年左右）和较长（2100年左右）对全球社会的最终净后果来衡量研究的总体优点/风险。我们明确假设那些支持（反对）研究的人认为，当考虑到潜在的积极和消极后果时，社会将获得净收益（净损失）。由于反对和支持的观点可能取决于SG和气候条件的发展，我们强调我们的结果是在当前事态的背景下得出的。 2.1.文献综述 我们对托马斯路透科学网的出版物进行了广泛的搜索，在标题和摘要中寻找关键词“太阳能地球工程”研究、“太阳辐射管理”研究、“地球工程研究”和“气候干预”研究。由于内容分析的相关复杂性，我们实施的唯一过滤器是排除书籍，但我们包括书籍章节。在手动排除非SAI研究后，我们发现256篇出版物属于以下类别之一： 关注或大量关注支持/反对SG研究的论点， 关注SG研究治理, 论点作为文献综述或讨论的一部分陈述， 民意调查显示,和 支持/反对SG研究的论据未提及或未提及，但未进行重大阐述。 为了平衡我们的分析管理和结果质量，我们选择从第一类开始发表，产生59篇出版物进行更深入的内容分析。在创建参与者库时，我们参考了更广泛的出版物集（第2.2节）。 作为内容分析的一部分，我们从出版物中衍生出概念和关系，并通过将其分类为主题，将其缩小到要呈现给参与者的一组概念和陈述。我们最终得到了22个概念和61个关系，分别在附录A和B中详细介绍。为了提供更清晰的信息并形成一个共享的词汇表，我们指定了概念的定义（见附录A）。在调查之前向参与者提供了一份载有这些定义的文件，调查工具配备了一个弹出式信息窗口，当参与者在完成调查时指出概念定义时，该窗口会显示概念定