炎熱穹頂中的生活：美國西部正在研究如何保持涼爽

2024-06-14 19:43?來源:溫州在線

從植樹到將街道涂成白色，美國城市正在與酷熱作斗爭。2013年，洛杉磯成為第一個大城市通過一個法律要求所有新住宅都有涼爽的屋頂。從那時起，這座城市——數(shù)量35°C下的天數(shù)(95F)預計到2050年將飆升-已推出許多其他保持涼爽的舉措，包括將人行道涂成白色和擴大其綠色標準建筑規(guī)范包括非住宅建筑的冷屋頂和改造。

然而，盡管采取了緩解措施，人們?nèi)匀辉馐芘c過熱有關(guān)的問題。一項研究發(fā)現(xiàn)2018年至2022年間洛杉磯與極端高溫相關(guān)的緊急呼叫數(shù)量與32C(90F)及以上的天數(shù)直接相關(guān).

內(nèi)華達大學研究中心主任史蒂芬·萊曼(SteffenLehmann)表示：“美國緩解高溫的機會是巨大的。”城市未來實驗室。“知識有了，但需要做的事情卻沒有做。這是極其令人沮喪的。”

六月，持續(xù)的熱穹給美國西部帶來了危險的氣溫。居民有經(jīng)歷高達46.1C(115F)的溫度加利福尼亞州、內(nèi)華達州、猶他州和亞利桑那州。國家氣象局(NWS)警告溫度記錄將被“平局或打破””，“一夜之間幾乎沒有緩解炎熱的感覺”。

最近的熱浪使得城市為炎熱天氣做好準備變得更加重要。但一些專家表示，城市的準備不足——盡管如何讓城市降溫背后的科學是眾所周知的。

大約80%的美國人口生活在城市地區(qū)——熱島效應會大大加劇炎熱天氣的影響。城市熱島人口稠密、樹木稀少、大面積深色混凝土和瀝青的建筑區(qū)吸收太陽的能量。當太陽落山時，人造材料會釋放儲存的熱量，確保城市即使在晚上也保持炎熱。城市熱島溫度可能比人口稀少的地區(qū)高出11攝氏度。

老年人、兒童、低收入人群等弱勢群體受到高溫的影響尤為嚴重–氣溫更高甚至對新生嬰兒造成傷害。

隨著美國城市繼續(xù)經(jīng)歷創(chuàng)紀錄的、危及生命的三位數(shù)天數(shù)，萊曼等研究人員表示，許多地區(qū)仍然沒有做好準備。2022年，一組科學家檢查了175市級城市規(guī)劃來自美國人口最多的50個城市。報告發(fā)現(xiàn)，盡管大多數(shù)人提到了高溫，但“很少包括”解決該問題的策略。

“如果城市沒有描繪出高溫的完整圖景——它的持續(xù)時間有多長，以及它對地面的不同影響——我們將無法充分保護居民，我們最終可能會加劇現(xiàn)有的社會和環(huán)境不公正，”合著者、洛杉磯大學學院城市規(guī)劃博士生艾瑪·弗倫奇(EmmaFrench)說道。

另一項研究發(fā)現(xiàn)，4100萬人生活在城市熱島溫度極端的地區(qū)。那個報告，通過氣候中心，研究發(fā)現(xiàn)14個城市的城市地區(qū)與周邊欠發(fā)達地區(qū)的氣溫反差極大。其中包括阿爾伯克基、貝克斯菲爾德、弗雷斯諾和拉斯維加斯。

萊曼說，問題在于“說得太多，行動不夠”。“要實現(xiàn)改變是極其困難的。”萊曼繼續(xù)說道，在緩解熱量方面，很難將一個城市作為研究的典范，因為美國沒有哪個城市在這方面做得很好。

“但是”，他繼續(xù)說道，“我很樂觀。因為是城市可以采取哪些降溫措施。我確實認為心態(tài)正在發(fā)生變化。”

綠色覆蓋灰色

植樹造林是眾所周知，可以降低表面和空氣溫度通過提供遮蔭，并通過蒸發(fā)和蒸騰進行冷卻。研究表明城市森林的溫度平均低1.6C(2.9F)比沒有森林的城市地區(qū)。

因此，美國各地的城市都推出了自己的綠化舉措。德克薩斯州奧斯汀要求50%樹冠覆蓋率到2050年，亞利桑那州鳳凰城——一個地方被譽為美國最熱門的城市-A植樹運動為該市一些最溫暖的社區(qū)帶來陰涼。已批準撥款超過140萬美元（100萬英鎊）在全市種植多達1,800棵樹，以提供涼爽的走廊。

在亞利桑那州圖森，干旱使植樹變得更加困難在低收入社區(qū)，那里的居民往往無力在花園里種植或維護樹木。該市實施回扣計劃償還居民高達2,000美元（1,563英鎊）用于安裝雨水收集系統(tǒng)，這些水可用于樹木和綠地。這包括零息貸款和贈款為經(jīng)濟困難的社區(qū)提供幫助，并提供西班牙語講習班。

植物不僅種植在地面上，還種植在屋頂上。2017年，舊金山規(guī)定至少新建筑屋頂表面積??的15%大于2,000平方英尺（1,858米）的區(qū)域必須覆蓋太陽能電池板或植被。城市中的一些大型建筑已經(jīng)安裝了綠色屋頂，不僅可以通過蒸散作用帶走空氣中的熱量，還可以降低屋頂表面的表面溫度。在炎熱的夏日里，綠色屋頂?shù)臏囟瓤梢愿捅戎車目諝?，而傳統(tǒng)屋頂?shù)臏囟瓤赡軙叱?0攝氏度（72華氏度）以上。

漆成白色

最近的一項研究發(fā)現(xiàn)，反射80%陽光的干凈白色屋頂將保持不變。夏日午后氣溫約31°C涼爽。

這個想法并不新鮮——北非和南歐的城市幾個世紀以來一直這樣做。早在2012年，萊曼就幫助帶頭在澳大利亞粉刷白色屋頂，該地區(qū)的社區(qū)項目已在被發(fā)現(xiàn)可以冷卻建筑物內(nèi)部高達2.5C(4.5F)。他說，現(xiàn)在，這一運動終于來到了美國。

紐約市最近涂上了超過1000萬平方英尺（930,000平方米）屋頂為白色，使建筑物內(nèi)部溫度降低30%。與此同時，加利福尼亞州已更新建筑規(guī)范以推廣涼爽屋頂，被視為節(jié)約能源的重要途徑。

世界各地的科學家一直在開發(fā)酷漆涂料用于含有特殊添加劑以反射太陽熱量的人行道、屋頂和墻壁。白色涂料可以反射陽光，但涂料涂層含有高濃度的顏料，這意味著涂料還具有防水和反光的特性。涂層已事實證明，可以幫助行人感覺涼爽1.5攝氏度。

該涂料減少了表面吸熱，這意味著在夜間，較淺的表面不會釋放白天儲存的熱量。洛杉磯一直在嘗試酷漆，但也有缺點；城市使用的油漆成本每英里40,000美元（31,268英鎊），可持續(xù)七年。此外，正如萊曼指出的那樣，“白色道路不會長期保持白色”。

在夜間為城市降溫極其重要，因為它也為居民提供了降溫的機會——在夜間保持炎熱可能導致嚴重的健康問題。夜間也是城市熱島效應的時段可能是最嚴重的。

全國各地正在嘗試用冷涂料涂裝人行道。2020年，鳳凰城的一項研究發(fā)現(xiàn)在人行道上涂冷漆可以降低街道的表面溫度。研究結(jié)果出來后，該市將其作為一項永久計劃。
但這是一個復雜的解決方案；報告還顯示白色人行道實際上可以讓人感覺更熱，因為陽光被白色的地面反射，而被在其上行走的人吸收。雖然鳳凰城路面表面溫度降低5.5C(10F)，距離路面6英尺（1.8米）處測得的空氣溫度僅低0.16C(0.3F)。

社區(qū)參與

在熱量方面，數(shù)據(jù)收集在未來規(guī)劃中發(fā)揮著重要作用。

2022年，60名志愿者進行了測量作為國家海洋和大氣管理局資助的熱圖研究的一部分，拉斯維加斯所在的克拉克縣早上、下午和晚上的氣溫。這根據(jù)該數(shù)據(jù)生成的地圖顯示北拉斯維加斯、東拉斯維加斯和市中心的高溫最為嚴重，可能比城市其他地區(qū)高出6攝氏度（11華氏度）。該縣目前正在利用這些數(shù)據(jù)來制定散熱政策，其中包括社區(qū)降溫中心和植樹計劃。

在新墨西哥州阿爾伯克基，該市與當?shù)刂驹刚吆献骼L制溫度和濕度地圖通過分發(fā)專門設(shè)計的熱傳感器。居民每天兩次駕車或騎自行車沿著規(guī)定路線行駛，記錄超過67,000個溫度點。地圖顯示，該市不同地區(qū)的氣溫差異高達近9.4攝氏度（17華氏度），其中市中心和高速公路附近的社區(qū)溫度最高。再次，受影響最嚴重的社區(qū)是低收入社區(qū)。那時的城市與美國宇航局合作拍攝衛(wèi)星圖像，將其與社會脆弱性數(shù)據(jù)疊加，以瞄準前線社區(qū)。

該市以前從未做過這樣的事情，這些數(shù)據(jù)使市政府能夠根據(jù)誰最需要幫助來制定相應的供暖計劃。“這導致我們現(xiàn)在正在實施兩項重要戰(zhàn)略，”阿爾伯克基可持續(xù)發(fā)展官員安·西蒙(AnnSimon)說。其中一個是社區(qū)能源效率計劃，幫助低收入家庭最大限度地提高其家庭能源效率，每年將能源費用降低約233英鎊（300美元）。迄今為止，該市已對104所房屋進行了改善。

“我們是一個小計劃，但我們剛剛收到了200萬美元的大筆贈款來幫助更多家庭，這樣我們就可以將我們服務(wù)的家庭數(shù)量增加六倍，”西蒙說。

美國宇航局還將再次對這些社區(qū)進行成像，西蒙希望這能為未來的規(guī)劃提供信息。

規(guī)劃未來

對于像拉斯維加斯這樣的城市來說，規(guī)劃也至關(guān)重要，這是美國變暖第二快的城市內(nèi)華達州里諾市后面以及哪里今年6月氣溫達到46.1℃左右（115樓）。
城市規(guī)劃教授兼聯(lián)席主任V.KellyTurner表示：“就在幾年前，很少有城市在談?wù)摓闅鉁厣仙鰷蕚洌虼搜谉嵴诔蔀橛懻摰闹匾M成部分，這是重要的一步。”加州大學洛杉磯拉斯金創(chuàng)新中心。

過去六年來，萊曼一直與拉斯維加斯市政府官員合作，制定了到2050年如何為這座城市降溫的總體規(guī)劃。到2021年，該市的克拉克縣發(fā)布2050年總體規(guī)劃，其中包括緩解熱量的計劃。種植低維護和耐旱植物來提供遮蔭、減少硬質(zhì)景觀區(qū)域以及設(shè)計提供遮蔭的建筑物只是制定的一些政策。“但我相信我們會看到改變，”萊曼說，“既然這座城市想要它。”

拉斯維加斯已經(jīng)開始采取其他舉措，例如開放公共冷卻站為熱浪期間無家可歸的人提供幫助，并開始實施種植項目到2050年種植60,000棵樹提供遮蔭。在一個大型籃球場的停車場，正在拆除1000個停車位，以便種植1000棵樹。萊曼說，盡管如此，在一個如此依賴汽車的城市，這是一個有爭議的舉動。萊曼指出，該市還與維加斯大學的工程師合作，為拉斯維加斯數(shù)百家賭場和酒店開發(fā)反光屋頂涂層，但其應用將是自愿的。

關(guān)于城市如何降溫，確實有大量的科學研究。然而，與大多數(shù)事情一樣，科學是復雜的。樹可以讓空氣感覺更濕潤-哪個也可能導致危險的健康影響–以及人行道上的白色油漆仍然可以讓街道感到炎熱。

與往常一樣，歸根結(jié)底是實施多種解決方案，并跳出框框思考。盡管感到沮喪，萊曼仍然保持積極態(tài)度。“作為建筑師，我們的工作是重新構(gòu)想未來，”他說。“我不需要看看拉斯維加斯現(xiàn)在是什么樣子，我需要看看20年后它會是什么樣子。”

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編輯： yujeu