城市热岛效应，可以这样缓解

城市热岛效应，可以这样缓解

当热浪来袭时，人们开始寻找任何可能降低温度的东西。一个解决方案就在我们脚下:人行道。研究表明，建造颜色更浅、反光更强的道路有可能将气温降低1.4摄氏度以上，在这个过程中，美国各城市的热浪频率将减少41%。但是反光表面的使用必须有策略——错误的放置会使附近的建筑升温而不是降温。作为麻省理工学院混凝土可持续发展中心的研究人员，我们一直在为这些表面建模，并确定适当的平衡来降低热量，帮助城市减少温室气体排放。下面是反光路面的工作原理以及城市需要考虑的问题。所有的表面，取决于它们吸收或反射的辐射量，都能影响城市的空气温度。在城市地区，大约40%的土地是铺好的，这些路面吸收了太阳辐射。路面体中吸收的热量逐渐释放，使周围环境升温。这可能会加剧城市热岛和热浪的影响。这也是为什么城市在夏天通常比附近的乡村和绿树成荫的郊区要高几度的部分原因。路面上的反射材料可以防止热量的积聚，并通过将太阳辐射反射回大气层顶部来帮助抵消气候变化。白色屋顶也有同样的效果。为了估计路面的反射率，我们使用一种叫做反照率的测量方法。反照率是指光线被一个表面反射的比例。一个表面的反照率越低，它吸收的光就越多，因此，它吸收的热量也就越多。通常，地表颜色越深，反照率越低。传统的沥青路面的反照率只有大约0.05-0.1，这意味着它们只能反射接收到的光线的5%到10%，而吸收的光线多达95%。当路面使用更明亮的添加剂、反光集料、反光表面涂层或混凝土等较轻的路面材料时，反照率可以增加两倍，将更多的辐射送回太空。尽管反光路面的好处在全国400万英里的道路上各不相同，但总的来说，它们是巨大的。麻省理工学院(MIT)的CSHub模型估计，增加美国所有道路的路面反照率，可以减少用于冷却的能源消耗，并减少相当于400万辆汽车一年的温室气体排放。如果材料是本地采购的，比如浅色粘结剂或集料、碎石、砾石或其他混凝土中的硬质材料，这些道路也可以节省资金。位置很重要，但并不是所有的铺面都是理想的凉爽道路。在城市内部，甚至在城市社区内部，好处是不同的。当明亮的路面将辐射反射到建筑物上时，也就是所谓的“入射辐射”，它们可以在夏天给附近的建筑物供暖，实际上增加了空调的需求。这就是为什么注意位置很重要。波士顿密集的市中心狭窄的街道上有高大的建筑物，在一天中的大部分时间里，光线都无法直接照射到人行道上。反光路面既不会有多大帮助，也不会造成多大伤害。但波士顿畅通无阻的高速公路和郊区将会从将大部分入射阳光反射到大气顶部中获得净效益。通过模型，我们发现，将城市道路的传统反照率加倍，夏季最高气温就会降低0.3到1.7摄氏度。凤凰城的夏季气温降低得更多，会降低1.4到2.1摄氏度，但在市中心的一些地区，影响是复杂的。在一些低矮、稀疏的市中心社区，我们发现反光路面可以提高对冷却的需求，因为对建筑的入射辐射增加了。在洛杉矶，这个城市已经在沥青上试验了一种更冷的涂层，研究人员发现了另一种需要考虑的影响。当这种涂层被用于人们行走的区域时，地面本身的温度要低6.1摄氏度，但在离地面几英尺的地方，由于太阳光线的反射，温度会上升。结果表明，这种涂层可能更适合道路，而不是人行道或操场。