[編者按]也許是太熱了,一則關于“理想的有閑生活”的接龍微博火了。“春風融融不是讀書天,夏日炎炎不是交卷天,秋氣颯颯不是研究天,冬夜冷冷不是用功天”。有人說“夏日炎炎是蕉扇天”;也有人說,“夏日炎炎納涼天”……有網友跟帖,看到這里,燥熱的心情立即降到24°C。
24°C,一顆多么清涼的心。有研究顯示,夏季人體最舒適的氣溫是24°C至27°C。緣于此,今起,本版推出一組“24°C好奇心”的科學報道,索引全球科學家給地球降溫的奇思妙想、尋找城市中那些散熱開關藏匿何處、求證熱島效應會給城市帶來怎樣的極端氣候等系列報道。我們希望,從這組報道里,親愛的你,會收獲關于高溫的科學知識,會思考極端的氣候來自哪里去向何處,會行動為地球“退燒”貢獻點滴努力。
科學家奇思妙想——
給地球“退燒”
近日滾滾熱浪灼燒我國多個省市,罕見高溫讓人備受煎熬,同時也讓人困惑,現在的城市為什么這么熱?而且越來越熱!自然資源保護委員會預測,到2099年,美國最大的40個城市每年夏天將平均遭受近7周的極端高溫天氣,是現在的8倍之多。科學家們一直致力于研究各種各樣的變暖解決方案和應對措施,雖然看上去怪招迭出,但基本方向不外乎以下三種:給天空抹“防曬霜”、給城市裝“空調”、給房子打“陽傘”。
涂抹“空中防曬霜”
英國科學家日前提出了一個大膽設想,他們認為可通過向平流層噴灑足夠的二氧化鈦來反射太陽光,從而達到為地球降溫的目的,這么做能夠有效抵消因全球變暖而導致的各種不利氣候因素。
據悉,二氧化鈦目前廣泛用于生產防曬霜,無毒性,對人體無害,能夠有效反射太陽光的直射,并且其性質穩定,具有良好的遮蓋能力,如若噴灑在平流層能夠長期發揮作用。英國科學家提出,可利用高空氣球將這一化學物質帶入到平流層,然后進行釋放,一旦二氧化鈦均勻分布在地球平流層之后,能夠有效反射太陽光,從而為地球降溫。
英國咨詢公司戴維森科技的總裁、化學工程學家彼得·戴維森是這個項目的負責人,他介紹稱,只需要往地球平流層運送300萬噸的二氧化鈦,就能夠在地球平流層形成一層厚度為1毫米的保護層,而它能夠起到的作用卻是巨大的——足夠抵消兩倍當前大氣中二氧化碳含量所導致的溫室效應。
戴維森表示,這項地球改造工程的靈感來自于1991年菲律賓皮納圖博火山的爆發。當時,那次火山爆發共造成2000萬噸二氧化硫進入地球的平流層,之后這些化學物質在平流層形成了一層硫酸層,致使地球溫度在接下來的兩年時間里降低了約1攝氏度。不過,考慮到硫酸會降解臭氧層,并且降落到地表之后有可能會引發干旱,并且其本身就對人體有害,因而并不適合用于改造地球。然而,二氧化鈦就不一樣了,首先它是無毒性的,并且其性質穩定,具有良好的遮蓋能力,它反射太陽光的能力也更為有效。
不過,美國杜克大學的環境科學家杰克遜表示,在風險評估方面還是需要更加謹慎小心。他稱,歷史已經表明,“每次科學家向大氣層注入化學物質的時候,其所產生的化學效應都是未知的”。例如,在20世紀,含氯氟烴曾被廣泛用于制作冰箱的制冷劑,這類化學物質也由此進入了地球大氣層。但是隨后的科學研究表明,它會對臭氧層起到分解作用,因而從1996年1月1日起,含氯氟烴化合物開始正式被禁止生產。
打造純天然“空調”
改變地球總體熱度有些難度,但一城一市的降溫還是可以做得到的,有些甚至不需要太高的科技含量。全世界最冷的首都城市搞起有關降溫的地質工程試驗,這聽起來可不大靠譜。不過,蒙古國首都烏蘭巴托盡管有著接近冰點的全年平均溫度,卻也有著遭受高溫和致命空氣污染雙重折磨的嚴酷夏天。于是,政府不得不決定嘗試一個新奇的怪招。這個怪招的根本宗旨是將冬天的溫度“儲存”在一個巨大的冰塊中,等到夏季冰塊融化時,不僅可以為城市降溫,還能提供水源。2011年11月,工程師們開始在城市北部一塊30公頃的土地上成片鉆洞,并用水填滿。冬天的時候,水會在地下結成約2米長的大棒冰,到了夏天則緩慢融化,為當地河流提供補給,滋養植物的生長,同時冷卻吹向城市的熱風。蒙古科學家利用人工制造積冰的方法打造這個巨大的冰塊。在北方寒冷氣候中,河流和泉水白天從冰層的裂縫滲透出來,到了晚上就會結成冰,日復一日,冰層會不斷加厚。在普通湖面上,冰層達到一米就會將水與外部隔絕,但只要有壓力使水滲透出來,冰層就會不斷變厚。蒙古清新空氣基金會烏蘭巴托項目協調官馳慕德·額德妮·巴特爾說,“冰盾”項目實施非常有效,政府正打算在更大范圍安裝這種自然“空調”。她進一步表示,任何一個大陸性氣候的城市都能用這種方法將清涼的休閑娛樂區建在城郊或直接將其融入市中心。“能源的節省量將是相當可觀的。”
給房子打“大陽傘”
美國國家大氣研究中心科學家西斯·奧尼遜認為城市的柏油路、瀝青屋頂以及其他多種深色表面,都對城市散熱極為不利。“白色物體會減少吸熱,刷白屋頂意味著房間溫度更低。”自2005年以來,加州就要求所有商業建筑的屋頂平臺刷成白色。經過推算:改變世界100座最大城市屋頂的顏色,將相當于減少440億噸二氧化碳排放量,這一數字與全球二氧化碳未來10年預計增加的排放總量大致相當,這一措施相當于給房子打一把“大陽傘”。
希臘雅典大學的物理學家馬特·桑塔瑞斯認為,對于高溫而言,現成的控溫手段空調也難辭其咎。我們不能繼續依賴空調,它不僅助推了城市熱島效應,還增加了能源消耗。在夏季,當雅典的居民開始用空調之后,能源消耗量通常都會翻番。實驗表明,熱反射材料的屋頂可以減少建筑物內住戶空調的使用,從而降低能耗、減少碳足跡。但要證明熱反射材料確實能夠改善城市微氣候還頗有挑戰,因為現有的證據大多來自大規模模擬實驗。例如,一項2010年的模擬顯示,如果在全世界所有城市的建筑屋頂都使用熱反射材料,可使城市平均最高溫度下降0.6攝氏度。在為數不多的真實案例中有一項,是在西班牙東南部溫室的普及過程中,熱反射塑料和玻璃取代了原來的灌木叢,令當地溫度以每10年0.3攝氏度的速度下降。
馬特實現了最大的反射材料表面的城市試驗:他在傳統建筑材料中加入能反射紅外波段熱能的無機礦物顆粒。4500平方米這種經改良的路板被鋪設在了雅典Flisvos公園。之后夏天的測量數據表明,改良后的路板比普通的路面要涼快約12攝氏度。馬特認為,公園的內部溫度可因此下降近2攝氏度。
微博“熱”議
連日高溫,浙江網友在“熱”議什么?昨天,本報委托國內第三方數據機構“知微”進行數據分析,通過采集3.7萬個浙江新浪微博用戶樣本,分析7月1日至30日用戶“熱”議信息。從分析結果來看,男性比女性更容易大聲喊“熱”;每天上午10點左右,網友喊“熱”的峰值達到最高;從區域來看,喊“熱”的前三名分別是杭州、寧波、嘉興,尤其是杭州網友的占比達到41%。
24°C,一顆多么清涼的心。有研究顯示,夏季人體最舒適的氣溫是24°C至27°C。緣于此,今起,本版推出一組“24°C好奇心”的科學報道,索引全球科學家給地球降溫的奇思妙想、尋找城市中那些散熱開關藏匿何處、求證熱島效應會給城市帶來怎樣的極端氣候等系列報道。我們希望,從這組報道里,親愛的你,會收獲關于高溫的科學知識,會思考極端的氣候來自哪里去向何處,會行動為地球“退燒”貢獻點滴努力。
科學家奇思妙想——
給地球“退燒”
近日滾滾熱浪灼燒我國多個省市,罕見高溫讓人備受煎熬,同時也讓人困惑,現在的城市為什么這么熱?而且越來越熱!自然資源保護委員會預測,到2099年,美國最大的40個城市每年夏天將平均遭受近7周的極端高溫天氣,是現在的8倍之多。科學家們一直致力于研究各種各樣的變暖解決方案和應對措施,雖然看上去怪招迭出,但基本方向不外乎以下三種:給天空抹“防曬霜”、給城市裝“空調”、給房子打“陽傘”。
涂抹“空中防曬霜”
英國科學家日前提出了一個大膽設想,他們認為可通過向平流層噴灑足夠的二氧化鈦來反射太陽光,從而達到為地球降溫的目的,這么做能夠有效抵消因全球變暖而導致的各種不利氣候因素。
據悉,二氧化鈦目前廣泛用于生產防曬霜,無毒性,對人體無害,能夠有效反射太陽光的直射,并且其性質穩定,具有良好的遮蓋能力,如若噴灑在平流層能夠長期發揮作用。英國科學家提出,可利用高空氣球將這一化學物質帶入到平流層,然后進行釋放,一旦二氧化鈦均勻分布在地球平流層之后,能夠有效反射太陽光,從而為地球降溫。
英國咨詢公司戴維森科技的總裁、化學工程學家彼得·戴維森是這個項目的負責人,他介紹稱,只需要往地球平流層運送300萬噸的二氧化鈦,就能夠在地球平流層形成一層厚度為1毫米的保護層,而它能夠起到的作用卻是巨大的——足夠抵消兩倍當前大氣中二氧化碳含量所導致的溫室效應。
戴維森表示,這項地球改造工程的靈感來自于1991年菲律賓皮納圖博火山的爆發。當時,那次火山爆發共造成2000萬噸二氧化硫進入地球的平流層,之后這些化學物質在平流層形成了一層硫酸層,致使地球溫度在接下來的兩年時間里降低了約1攝氏度。不過,考慮到硫酸會降解臭氧層,并且降落到地表之后有可能會引發干旱,并且其本身就對人體有害,因而并不適合用于改造地球。然而,二氧化鈦就不一樣了,首先它是無毒性的,并且其性質穩定,具有良好的遮蓋能力,它反射太陽光的能力也更為有效。
不過,美國杜克大學的環境科學家杰克遜表示,在風險評估方面還是需要更加謹慎小心。他稱,歷史已經表明,“每次科學家向大氣層注入化學物質的時候,其所產生的化學效應都是未知的”。例如,在20世紀,含氯氟烴曾被廣泛用于制作冰箱的制冷劑,這類化學物質也由此進入了地球大氣層。但是隨后的科學研究表明,它會對臭氧層起到分解作用,因而從1996年1月1日起,含氯氟烴化合物開始正式被禁止生產。
打造純天然“空調”
改變地球總體熱度有些難度,但一城一市的降溫還是可以做得到的,有些甚至不需要太高的科技含量。全世界最冷的首都城市搞起有關降溫的地質工程試驗,這聽起來可不大靠譜。不過,蒙古國首都烏蘭巴托盡管有著接近冰點的全年平均溫度,卻也有著遭受高溫和致命空氣污染雙重折磨的嚴酷夏天。于是,政府不得不決定嘗試一個新奇的怪招。這個怪招的根本宗旨是將冬天的溫度“儲存”在一個巨大的冰塊中,等到夏季冰塊融化時,不僅可以為城市降溫,還能提供水源。2011年11月,工程師們開始在城市北部一塊30公頃的土地上成片鉆洞,并用水填滿。冬天的時候,水會在地下結成約2米長的大棒冰,到了夏天則緩慢融化,為當地河流提供補給,滋養植物的生長,同時冷卻吹向城市的熱風。蒙古科學家利用人工制造積冰的方法打造這個巨大的冰塊。在北方寒冷氣候中,河流和泉水白天從冰層的裂縫滲透出來,到了晚上就會結成冰,日復一日,冰層會不斷加厚。在普通湖面上,冰層達到一米就會將水與外部隔絕,但只要有壓力使水滲透出來,冰層就會不斷變厚。蒙古清新空氣基金會烏蘭巴托項目協調官馳慕德·額德妮·巴特爾說,“冰盾”項目實施非常有效,政府正打算在更大范圍安裝這種自然“空調”。她進一步表示,任何一個大陸性氣候的城市都能用這種方法將清涼的休閑娛樂區建在城郊或直接將其融入市中心。“能源的節省量將是相當可觀的。”
給房子打“大陽傘”
美國國家大氣研究中心科學家西斯·奧尼遜認為城市的柏油路、瀝青屋頂以及其他多種深色表面,都對城市散熱極為不利。“白色物體會減少吸熱,刷白屋頂意味著房間溫度更低。”自2005年以來,加州就要求所有商業建筑的屋頂平臺刷成白色。經過推算:改變世界100座最大城市屋頂的顏色,將相當于減少440億噸二氧化碳排放量,這一數字與全球二氧化碳未來10年預計增加的排放總量大致相當,這一措施相當于給房子打一把“大陽傘”。
希臘雅典大學的物理學家馬特·桑塔瑞斯認為,對于高溫而言,現成的控溫手段空調也難辭其咎。我們不能繼續依賴空調,它不僅助推了城市熱島效應,還增加了能源消耗。在夏季,當雅典的居民開始用空調之后,能源消耗量通常都會翻番。實驗表明,熱反射材料的屋頂可以減少建筑物內住戶空調的使用,從而降低能耗、減少碳足跡。但要證明熱反射材料確實能夠改善城市微氣候還頗有挑戰,因為現有的證據大多來自大規模模擬實驗。例如,一項2010年的模擬顯示,如果在全世界所有城市的建筑屋頂都使用熱反射材料,可使城市平均最高溫度下降0.6攝氏度。在為數不多的真實案例中有一項,是在西班牙東南部溫室的普及過程中,熱反射塑料和玻璃取代了原來的灌木叢,令當地溫度以每10年0.3攝氏度的速度下降。
馬特實現了最大的反射材料表面的城市試驗:他在傳統建筑材料中加入能反射紅外波段熱能的無機礦物顆粒。4500平方米這種經改良的路板被鋪設在了雅典Flisvos公園。之后夏天的測量數據表明,改良后的路板比普通的路面要涼快約12攝氏度。馬特認為,公園的內部溫度可因此下降近2攝氏度。
微博“熱”議
連日高溫,浙江網友在“熱”議什么?昨天,本報委托國內第三方數據機構“知微”進行數據分析,通過采集3.7萬個浙江新浪微博用戶樣本,分析7月1日至30日用戶“熱”議信息。從分析結果來看,男性比女性更容易大聲喊“熱”;每天上午10點左右,網友喊“熱”的峰值達到最高;從區域來看,喊“熱”的前三名分別是杭州、寧波、嘉興,尤其是杭州網友的占比達到41%。