楊先碧
如何應(yīng)對高溫天氣
楊先碧
根據(jù)我們的切身感受,現(xiàn)在的夏天越來越熱了,高溫天氣也越來越多了。這不是一時一地的問題,而是全球變暖的大趨勢導(dǎo)致的。地球為什么會變得越來越熱?我們需要為迎戰(zhàn)高溫做些什么呢?
氣象觀測表明,近百年來全球氣候呈變暖趨勢。1880~2012年全球地表平均溫度大約上升了0.85℃。2015年1月16日,美國國家航空航天局和美國國家海洋和大氣局發(fā)布報告,證實2014年成為有氣象記錄以來的最暖年,過去一年的全球地表平均溫度比長期平均值高出0.68℃,這已是過去10年來第三次地球的年平均氣溫創(chuàng)下新高。
基于對過去氣候變化的研究,可以推斷未來天氣存在更加惡化的前景。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)曾經(jīng)發(fā)布一份報告指出,至2100年全球溫度可能會升高4℃,這比我們?nèi)σ愿盃幦”苊獾某潭雀叱隽?℃。然而,氣象學(xué)家更新的模擬表明,形勢可能將更為嚴(yán)峻,至2100年全球溫度可能增加5~6℃,且有10%的可能是增加7℃。這意味著我們很多人在有生之年都會經(jīng)歷嚴(yán)峻的變暖情景。
城市比鄉(xiāng)村更容易受到高溫天氣的影響,那是因為城市容易出現(xiàn)熱島效應(yīng)。在城市熱島中心,氣溫一般比周圍郊區(qū)高1℃左右,最高可達6℃以上。城市人口密集,工廠及車輛排熱,居民生活用能的釋放,城市建筑面及裸露地面吸熱快的特性,是熱島效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因。當(dāng)然,城市中的大氣污染也是一個重要原因。這些大氣污染物濃度大,會吸收地面和墻壁反射的熱量,在一定程度上起了保溫作用,產(chǎn)生溫室效應(yīng),從而引起大氣進一步升溫。此外,城市里綠地、林木和水體的減少也是產(chǎn)生熱島效應(yīng)的一個重要原因。
地球為何越來越熱?那是因為人類活動向大氣中排放了過多的二氧化碳。如果我們現(xiàn)在停止向大氣排放更多的二氧化碳,就有機會避免溫度大幅度增長。但是,實際上人類排放并沒有變緩的跡象。自經(jīng)濟大蕭條以來,年排放量僅在2008年的金融危機后略有降低,現(xiàn)在卻以更快的速度增加。英國布里斯托大學(xué)的保羅·法爾德斯認為,排放并未減緩,這是人類未來的最大憂患。
從氣象學(xué)上來講,平均氣溫升高1攝氏度是很重大的事件,但是我們普通人聽起來好像毫無感覺,不就1℃嗎?32℃和33℃讓人感覺一樣熱,1℃和0℃讓人感覺一樣冷,沒有什么大不了的。然而,全球升溫帶來的實際影響并非1℃那么簡單,這會導(dǎo)致全球極端天氣氣候事件越來越多,夏季的高溫天數(shù)也將越來越多,自然生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟社會系統(tǒng)面臨的氣候風(fēng)險也會越來越大。
為了讓人們更加認識到全球變暖對我們生活帶來的影響,德國研究人員調(diào)查后發(fā)現(xiàn),在過去60年內(nèi),全球異常高溫的白天和夜晚的數(shù)量一直在增加,而晚間氣溫升高的程度還要高于白天。根據(jù)氣象臺的數(shù)據(jù),全球2005年的平均高溫夜晚數(shù)量要比1950年多25個。澳大利亞悉尼新南威爾士大學(xué)的大氣科學(xué)家史蒂文·舍伍德認為,如果全球平均地表溫度升高7℃,地球上部分地區(qū)在某些季節(jié)的高溫壓力將超乎人類所能忍受的極限。最終,非洲、澳大利亞、巴西、印度、美國等國的大片地區(qū)至少在一年中的部分時節(jié)不適宜人類居住。
高溫危及人類健康。高溫天氣會導(dǎo)致多種疾病,比如中暑、發(fā)熱、腹瀉等,還會導(dǎo)致心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病等加重并惡化,還會間接導(dǎo)致瘧疾、登革熱等蟲媒類傳染病。2003年8月,前所未有的熱浪席卷歐洲。在法國部分地區(qū),連續(xù)7天溫度逼近40℃,不少人死于高溫,以至于巴黎附近一個冷庫被專門用來儲藏尸體。2008年的一項研究表明,上述熱浪事件中總死亡人數(shù)高達7萬,大多數(shù)是老弱病殘,但也有青壯年死于非命。
高溫天氣影響糧食安全。據(jù)專家預(yù)測,到2050年,全世界人口將達到90億。那時,我們需要更多的糧食才能維持生存。然而,隨著全球氣溫逐漸升高以及旱澇災(zāi)害日趨嚴(yán)重,全球糧食供應(yīng)勢必會受到更加嚴(yán)重的威脅。2012年初,美國農(nóng)民趁糧食高價而擴大種植面積,預(yù)期會有空前的收獲。然而,由于干旱和破紀(jì)錄的熱浪導(dǎo)致糧食產(chǎn)量不增反降。
高溫天氣將危及沿海城市安全。絕大多數(shù)冰川學(xué)家認為,全球升溫正在加速融化冰川,由此導(dǎo)致全球海平面快速上升。到2100年全球海平面至少會升高1米,也有可能會高達2米。這足以淹沒許多地勢低洼的城市或使之更易遭受風(fēng)暴潮。海平面大幅上升將給許多小島國,倫敦、紐約和上海等沿海城市,以及人口稠密、地勢低洼的荷蘭、孟加拉國和美國佛羅里達州等地帶來巨大災(zāi)難。
高溫天氣將使得全球可居住面積減少。研究人員發(fā)現(xiàn),植物也怕熱,一些原本生活在炎熱地區(qū)的植物,利用種子漂移的方法,逐漸向涼爽地區(qū)轉(zhuǎn)移。隨著植物的遷移,那些依靠這些植物生存的動物也會發(fā)生轉(zhuǎn)移。也就是說,全球升溫導(dǎo)致全球生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生重大變化,一些炎熱而且少水地區(qū)的沙漠化程度將增大,這就使得適合人類居住地區(qū)的面積將越來越小。
由于高溫天氣是人類活動尤其是工業(yè)活動排放過多二氧化碳引發(fā)的,因此發(fā)展低碳經(jīng)濟和低碳技術(shù)就顯得尤為重要,其中具有代表意義的是綠色工業(yè)。綠色工業(yè)是指實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、生產(chǎn)綠色產(chǎn)品的工業(yè)。在綠色工業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,要求合理使用自然資源和能源,自覺保護環(huán)境和實現(xiàn)生態(tài)平衡。其實質(zhì)是減少物料消耗,同時實現(xiàn)廢物減量化、資源化和無害化。
磁制冷技術(shù)就是低碳技術(shù)中一種比較高端且實用的技術(shù)。這種新型制冷技術(shù)由英國劍橋冰箱公司研發(fā),主要利用金屬合金的磁場進行制冷。該公司正在研發(fā)的新型冰箱和空調(diào)采用這種新型制冷技術(shù),有望比傳統(tǒng)的冰箱和空調(diào)節(jié)能40%。低碳技術(shù)也有比較傳統(tǒng)的做法,人們在日常生活中就容易實現(xiàn)。比如,在房間的門窗上多裝幾層玻璃,可以減少熱量損耗,使房間冬暖夏涼,減少空調(diào)的使用量。
由于城市受到高溫天氣的影響更大,各國政府采取措施為城市降溫,應(yīng)用比較多的有兩種方法,第一是在城市里大量種植樹木,第二是人工降雨。此外,各國研究人員紛紛開發(fā)新技術(shù),努力為城市降溫,讓“熱島”變?yōu)榍鍥鲆巳说摹熬G島”。芬蘭首都赫爾辛基市政府近年來大規(guī)模修建冷卻系統(tǒng),引入海水為城市降溫。每天,幾個巨大的水泵從深海中抽出冰冷的海水,這些海水沿著錯綜復(fù)雜的管道系統(tǒng)在城市里快速流動,讓城市降溫,變熱的海水再通過管道排放到大海中。在最理想的情況下,實施降溫計劃的地區(qū)理論上最多可以降溫2.6攝氏度。
風(fēng)道可為城市降溫。武漢是我國有名的“火爐”,同時也是有名的“水城”,城市里分布著很多大的江河湖泊。為此,氣象專家為武漢策劃了建立城市風(fēng)道降溫的方法。武漢夏季主導(dǎo)風(fēng)向是東南風(fēng),按科學(xué)規(guī)劃,城市道路應(yīng)與城市主導(dǎo)風(fēng)向一致,就能讓江風(fēng)、湖風(fēng)刮進主城區(qū),充當(dāng)都市的“大風(fēng)扇”。
路面保濕可為城市降溫。日本東京都政府為了緩和城市部分地區(qū)的高溫,開始進行“保水性鋪裝路面”實驗工程,也就是在街道上鋪設(shè)能夠有效抑制路面溫度上升的保濕路面。保濕路面的奧秘就在于新材料的開發(fā),可在柏油馬路中充填混雜著金屬粉末的保濕材料。下雨天路面可充分吸收水分,在夜晚路面還可吸收空氣中的潮氣;晴天時吸收的水分被蒸發(fā),就會帶走大量的蒸發(fā)熱。這種方法的降溫原理類似于在路面上潑水,但是比后者更省力、更環(huán)保。
綠化屋頂也可以幫助城市降溫。根據(jù)科學(xué)家測算,如果屋頂被綠色植物所覆蓋,建筑物頂層在夏天可以降溫5攝氏度,而整幢大樓可以降溫2攝氏度;如果建筑的屋頂和墻壁都被綠色植物所覆蓋,那么整幢建筑可以降溫5攝氏度。德國是世界上公認的綠色屋頂技術(shù)最先進、屋頂綠化普及程度最高、屋頂綠化政策環(huán)境最好的國家。德國政府1982年立法,強制推行屋頂綠化。根據(jù)規(guī)定,任何新建筑業(yè)主必須根據(jù)生態(tài)補償要求,建造屋頂綠化或在他處新建與屋頂?shù)让娣e的綠地,如違反規(guī)定則需繳納罰款。
每年都會聽說一兩個異想天開的招數(shù)來應(yīng)對全球變暖,開始的時候大多數(shù)人都覺得匪夷所思。但是面對越來越嚴(yán)峻的氣候形勢,一些著名的科學(xué)家認為,應(yīng)該嚴(yán)肅看待這些給地球降溫的奇招。
(1)給大海補鐵:鐵能讓海洋中的浮游生物加速繁殖和生長,更多的浮游生物可以吸收更多的二氧化碳。美國海洋學(xué)家馬丁提出一項宏偉的實驗設(shè)想——給太平洋或大西洋“補鐵”,即在海洋某些區(qū)域倒入大量鐵屑,為海洋中的浮游生物增加鐵源。
(2)為地球撐遮陽傘:研究表明,要解決目前的氣候變暖問題,只需把太陽光遮擋掉3%即可。英國科學(xué)家希望在太空中支起一把巨型遮陽傘,傘的面積為2 000平方公里左右;傘面要用薄如蟬翼、厚度只有0.002毫米的金屬薄膜或塑料薄膜制造。
(3)反射陽光入太空:1993年2月4日,俄羅斯科學(xué)家在“進步”號宇宙飛船上,成功地進行了代號為“旗幟”的人造月亮試驗,首次將太陽光反射到地球背陽的一面。這為空間反射鏡的利用提供了很大啟發(fā)。
(4)制造遮天蔽日的塵埃云:德國科學(xué)家鮑爾·克魯岑是1995年諾貝爾化學(xué)獎獲得者,因在工業(yè)廢氣對臭氧層破壞方面的研究成果而獲獎。他也支持用塵埃云為地球降溫的設(shè)想。他還寫了一篇論文,設(shè)想在同溫層散播數(shù)以百萬噸計的硫磺化合物,這樣可以阻擋陽光。
(5)加厚地球的“遮陽內(nèi)衣”:一些科學(xué)家建議,在人造衛(wèi)星上配置激光發(fā)射裝置和巨大的反射鏡,形成“激光網(wǎng)”。當(dāng)太空中對海面溫度有影響的紅外線通過時,就會被與其能量相當(dāng)?shù)募す饩W(wǎng)阻擋,紅外線就被反射并照射到海面上。海面溫度便人為升高,產(chǎn)生氣流,形成云雨,遮擋陽光,以此調(diào)節(jié)地球上的溫度。
(6)脫去地球的“保暖外衣”:云不但是地球的“遮陽內(nèi)衣”,還是地球的“保暖外衣”。于是有科學(xué)家指出,可以讓低空云層保持不變,而讓激光驅(qū)走高空云層,讓地球好好散熱。這就相當(dāng)于留下地球的“內(nèi)衣”,脫下地球的“外衣”,氣溫自然就降低了。