气温狂飙,冷却城市热岛效应从改「凉」屋顶开始

2020-02-08 生活常识

郭政佑编译|蔡丽伶审校

美国一项新研究发现,利用冷屋顶和绿屋顶,可以抵销都市的热岛效应。研究也发现,不同的屋顶还可能影响城市的降雨和能源需求,并且随着设置地点的不同,效益也会有所不同。

都市不断扩张 热岛效应持续促成升温

城市和大都会区透过两种方式影响当地的区域性气候:第一,市区内密集的居住人口与交通,产生大量温室气体;第二即是热岛效应。

在城市里,建筑物、柏油路和人行道的深色表面会吸收阳光,并放出热,导致市区内温度升高,週围郊区却有丰富的植物土壤,可供水气蒸发散热;相较之下,城市成为一个如同被凉爽郊区包围的「热岛」样态。当市区规模不断扩张,人们也日益寻找永续的方式,以调适不论是地区性或是全球性的暖化。

科学家:若能改良所有屋顶 抵销城市升温3℃不是问题

此项新研究,模拟了绿化型的「绿屋顶」(green roofs)、冷却型的「冷屋顶」(cool roofs)及混合型(green─albedo roofs)3种不同屋顶,并以美国至2100年可能发展出的各种城市扩张情况为基础,检视其降低热岛效应的功效。

研究使用电脑模组,在高、低度城市发展情况下,分别模拟预测未来四季的天候气象,并将结果与2000年的气候作比较。结果显示,在最高度城市发展下(由2012年的3亿1500万人口,增加至2100年的6亿9000万人),城市造成的地区气候升温约是1~2℃,有些地区甚至升温超过3℃。

依据此电脑模型预测,科学家说,如能改良所有屋顶,就可完全抵销城市升温。

气温狂飙,冷却城市热岛效应从改「凉」屋顶开始
美国拉斯维加斯一间沃尔玛超市的冷屋顶|Photo Credit:WalmartCC BY 2.0
冷屋顶降温能力最佳 冬季保暖却需消耗更多能源

冷屋顶的效能比绿屋顶更高,并且在乾燥地区表现更好。举例来说,在夏季时,佛罗里达州的冷屋顶能降低的温度,比绿屋顶多0.2℃;而在较乾燥的加州更较其降低多达1.2℃;混合型屋顶的效益则是比绿化型稍佳。

然而冬季的时候,冷屋顶及混和型屋顶仍会持续降温,可能导致需要更多能源供给建筑内部保暖,如此便会抵销掉夏季时省下的空调费用。但绿屋顶反而能提供些微(不超过0.5℃)的保暖效果。

绿屋顶可改善空气、提供栖地、减缓气候变迁

不同地理环境造成的影响也很大,在某些地区,如佛罗里达,冷屋顶会减少湿热空气上升形成云雾,进而减少降雨量,而在中大西洋地区如纽约和宾州,绿屋顶则增加水气蒸发,造成降雨的机率上升。

总而言之,冷屋顶和绿屋顶不仅仅影响温度,还影响降雨跟能源使用,研究科学家归纳结论说:没有一种屋顶能适用所有情况,必须考虑地理因素、能源消耗等多种面向才能选择出每一个城市适合的方案。

另外,人们也应将许多传统屋顶无法带来的好处纳入考虑,例如绿化屋顶能提供栖地给都市区的野生动物、涵养雨水资源、改善空气品质;再者,植物和土壤捕捉储存空气中二氧化碳的能力,亦能缓和气候变迁。

原文连结:Green and cool roofs could eliminate the urban heat island effect

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