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81℃,美国变成大火炉!混凝土助推了高温,网友:农村回得去吗?

2021年“高温”和“热浪”已然成为全球关注的重点,而且这还不算完,全球各地的高温如同搞起了竞赛,你追我赶“毫不认输”。

先是北美洲的美国和加拿大西部多地,受“高温热盖”(heat dome)的影响,极端高温刷新当地历史记录,即便纬度与我国的黑龙江差不多,气温却接近50℃,由于连续的高温天气,已经造成至少700人中暑死亡,并且高温还引发其它许多问题。

再来说科威特和阿尔及利亚,由于夏季北纬30度附近的大陆中部和西岸受副热带高气压带的控制,高温干燥,加上沙漠比热容小,升温迅速,以至于科威特的地面温度最高达74℃,在高温的烘烤下大街上空无一人,就连烈日下的汽车外壳也被烤化了。而阿尔及利亚60℃的高温,就连被称为“沙漠之舟”的骆驼也被热晕了。

然而,就当很多人以为74℃应该就是最高温度的时候,美国气象预报数据显示,加州的死亡谷又出现了超高温度,地面温度达到了81℃,简直有穿着鞋都觉得地上发烫的感觉,堪称新的世界级“火炉”,相当于美国又变成了大火炉。

而且最糟糕的是,受连续的高温干旱的影响,河流、湖泊等水位快速下降,奥罗维尔湖(加州的第二大水库)的水位急剧下降,按照这个趋势下去很快就会影响发电机组的正常运行,没有电的夏季简直糟糕透了。

极端的高温天气,人们纷纷猜测导致高温的原因究竟是什么,最后的结果基本上是围绕“二氧化碳、温室效应”这些字眼,人们纷纷认识到不应该乱砍乱伐、乱排乱放,应该通过减少燃油汽车的使用、减少煤炭、石油等化石资源的燃烧等降低二氧化碳的排放,并通过植树造林大量吸收二氧化碳。

不过还有个因素在为全球高温“火上浇油”,而且很容易被大多数人忽略,那就是人类使用最广泛的“发明”:混凝土。

说起混凝土,常见的不能再常见了,随处都可以见到它的“杰作”,人们日常的印象中,混凝土多用来建造楼房和道路,但它实际上却是世界上使用量最大的人工土木建筑材料,除了房屋、道路外,大坝、码头、桥梁、军事工程、核能发电等都少不了它的身影。

混凝土最早的使用可以追溯至公元前7000年,古老的以色列王国在建造城池的时候,意外发现了将煅烧的生石灰和沙子充分混合后,可以形成一种非常坚固的建筑材料,考古发现遗留的“混凝土地板”,说明混凝土的古文明的出现。

接着,公元前4000年左右,埃及第三王朝时期,人们建造金字塔时候,采用了外层石块用石灰,内部用石膏完成石块之间的加固,这座金字塔可以说是最原始的“混凝土”建筑,接着中国在建造长城的时候,也运用了混凝土技术,人们用泥土和稻草混合的方式来粘结砖块,这种技术一直被延续到现在,不少农村地区甚至还能见到稻草(秸秆)和泥土混合后堆砌的建筑(现在一般是鸡窝、狗窝或临时的灶台等)。

公元79年,一次火山爆发毁灭了古罗马时代的庞贝城,给古罗马造成了沉重的灾难,但是建筑方面却有了巨大发现,他们发现用火山灰、石灰和海水混合后,再倒入模具可以成为一种非常坚硬的建筑材料,他们欣喜若狂,古罗马的很多建筑也得益于此技术,然而罗马帝国灭亡后,这种技术就失传了。

直到1793年,英国的一位工程师约翰.斯米顿,发现了石灰石生产水泥的方法,混凝土技术才有了质的飞跃。

1849年,法国的约瑟夫.莫尼尔发明了钢筋混凝土,彻底改变了混凝土的命运,三十多年后世界上第一幢钢筋混凝土结构的建筑大楼应运而生,它就是位于美国的芝加哥国内保险公司大楼。

到20世纪后,混凝土使用进入爆炸期,被广泛应用于各领域,随处可见它的产物。

混凝土的广泛应用,改变了人们的生活、工作和移动的方式,人们建水坝拦截河流,建道路从一个地方快速到另一个地方,建高楼让人们不再为土地不够用发愁,目前世界上超过70%的人是居住在至少有部分混凝土制成的建筑中。

总之,混凝土的推广,为人类的社会进步和发展起到了举足轻重的作用。

然而,混凝土的好处虽然数不胜数,但是也给人类和地球带来了巨大的负面影响,其中最主要的就是城市热岛效应。

城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素,造成城市“高温化”。

随着城镇化建设的迅速发展,城市热岛效应越来越明显,城市中的建筑大多为砖块、石头和混凝土建成,它的热容量低,热传导率高,加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用,能够使城市年平均气温比郊区高2℃,甚至更多,故每到夏季的时候,人们纷纷喊话:城市太热了,我要回农村。

由于城市下垫面(大气底部与地表的接触面)多被人工建筑如高楼、道路等覆盖,在相同的太阳辐射下,城市下垫面比郊区下垫面升温快,且阻碍地表水汽进入空气,故热量更多的以显热的形式存在空气中。

同时城市下垫面由于这些材料的热容量、导热率等原因,对太阳光的吸收率较高、反射率小,城市下垫面的温度远远高于气温,如夏季树荫下的温度30摄氏度,水泥地上的温度就能达到57摄氏度,柏油路上的温度更是能达到60摄氏度以上,这些高温物体形成热源,反过来烘烤周围的大气。

城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁,构成较为粗糙的城市下垫层,对风的阻力增大,风速减低,热量不易散失,这也是造成城市热岛效应的一个主要原因。并且这些人工建筑占据了大量的土地面积,故城市的绿地不断减少,缓解城市热岛效应能量相对减弱,要知道每公顷森林平均每天可从周围环境中吸收81.8兆焦耳的热量,相当于189台空调的制冷作用,不仅如此每天平均可以吸收1.8吨的二氧化碳,2.2吨的粉尘,这也是人们一直呼吁植树造林的原因。

如今,全球不少地方被高温侵袭,除了温室效应(水泥行业产生的全球二氧化碳排放量占比5%-10%,仅次于煤炭)外,混凝土建筑如同一层不透气的薄膜覆盖在地球表面,让地球难以呼吸,更让人恐怖的是,混凝土并不是永久的,在十几年至几十年内就会老化,未来必然要更换数以万亿吨老化的混凝土结构,加上社会的发展,高楼越来越高,桥梁高架桥越来越密集,土地越来越多地被硬化,混凝土的面积将会在地球上不断扩大。

当然,目前人类是不可能完全停止使用混凝土的,毕竟作为建筑材料它非常廉价且便利,但是随着全球气温的升高,我们也不得不考虑后果,城市太热了,也许我们真的要像网友建议的那样回归农村、回归自然,可是我们真的回得去吗?

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