APP下载

用反光沥青,给地球降温

2021-12-11吴军

青年文摘 2021年22期
关键词:城市热岛太阳辐射气候变化

吴军

如果问你,今天人类面临的最大挑战是什么?估计大部分人都能想到气候变化问题。如何找到解决气候变化问题的新思路,麻省理工学院(MIT)提供了一个有趣案例。

全球气候变化过去被称为“全球变暖”,从根本上说,是地球吸收的太阳能量比散发出去的能量要多,地球表面大气层保有的热量增加,就表现为全球气候变暖。

现在,全世界主要是通过控制温室气体排放来应对气候问题,因为温室气体增加就会增强大气保存热量的能力,这是一种传统思路。还有一种思路,则是减少地球吸收的能量。怎么做到呢?简单来说就是增强地表反射,让更多的太阳辐射直接反射回天空。

早在2009 年,当时担任美国能源部部长的朱棣文就谈到,如果把所有屋顶都漆成白色,路面和汽车也使用浅色涂装,就能极大缓解温室效应。当然这种设想真要实施起来是有难度的,一则不能强制所有人都把自家的房子涂白;二则全球屋顶都变成白色,城市景观可能也受影响。

但这种思路并非没有道理。也是在2009 年,MIT 成立混凝土可持续发展中心,主要研究方向和上述思路一样,就是消除城市热岛效應。

城市热岛效应,指的是城市区域气温明显高于周边地区的现象。成因很多,包括建筑聚集增强了地表的太阳能吸收,并且阻挡了空气流通,有植被地表的减少,生活和工业活动产生的废热,等等。其中最主要的原因就是,城市道路和建筑表面会吸收大量太阳辐射,再以红外线辐射的方式将吸收的热量散发到大气中。

MIT 解决热岛效应的思路,就是把城市道路变得更“凉快”。我们知道,要解决一个问题,就要抓主要矛盾。在城市里,40%的面积是街道,另外有大约40%是房屋,剩下20% 是绿地。全世界95% 的道路是由沥青铺成的,沥青比热容很小,升温极快,升温之后就会造成很强的红外辐射。可以说,道路是造成城市热岛效应的主要原因之一。如果能解决道路大量吸收热量的问题,热岛效应就可能缓解一大半。

MIT 的研究人员从这一点出发,发明了能够反射大部分热量的“凉爽”铺路材料,包括反光沥青和反光水泥。当然,这里说的反光不是像镜子那样反光,而是把占太阳辐射能量43% 的红外线辐射反射出去,也会反射一部分可见光。

研究人员还发现, 道路不平整会使得车辆消耗更多燃油,因此他们在研制新型路面材料时,也考虑了让道路更加耐磨损,来减少道路磨损导致的燃油消耗。对于现有路面,也可以通过喷洒涂层来增加路面的能量反射。这样处理过的道路,可以将太阳辐射反射率提高三倍。

接下来MIT 在北部城市波士顿和南方城市凤凰城分别做了实验。实验结果让人很振奋,新型铺路材料和涂层可以将两座城市的平均气温分别降低1.7 摄氏度和2.1 摄氏度,同时由于路面更加平整,两座城市的温室气体总排放量也分别减少了3% 和6%。

全球气候变化是一个世纪难题,不过即便是这样的难题,也会有很多答案。

(摘自“得到”app,西米鹿图)

猜你喜欢

城市热岛太阳辐射气候变化
《应对气候变化报告(2022)》发布
基于CiteSpace的城市热岛研究进展与热点分析
邯郸太阳辐射时空分布特征
基于Modis数据的山东省夏季城市热岛效应时空变化分析
死海不“死”等
气候变化与环保法官
气候变化:法官的作用
基于PCA 的太阳辐射观测算法研究
太阳辐射作用下钢筒仓结构温度场分析研究
应对气候变化需要打通“网关”