91129-題目[人文or關心環境議題]

仁和國中 翁林麟

何謂「都市熱島效應」? 熱島效應是世界各大城市共通的區域性氣候異常現象,簡單來說便是,無論何時,都市溫度都比周邊地區異常的高(舉例而言,台北市夏日正午的溫度就比鄰近地區足足高出4.5℃)。 產生熱島效應的原因包括:(1)城市裡有大量的鋼筋水泥建築、磚石構造與柏油路面,這些人造物的熱傳導率和熱容量都很高,會吸收大量的太陽輻射;(2)由於水泥與柏油取代了植被空間,使得植物及土壤的「含水」乃至水分透過自然蒸散的降溫功能遽減;(3)高聳而縱橫交錯的建築物,降低了都市的通風效率;(4)汽機車與冷氣運轉時釋放大量廢熱;(5)汽機車製造的污染物質(懸浮微粒)容易在都市上空形成雲霧,雖在白天會有遮蔽陽光的效果(從而能局部降),在夜間阻礙熱氣的散逸,使得都市夜晚的增溫明顯。 當務之急:都市改造 由於熱島效應的產生主要為都市設計規劃時未有周詳的環境考量,改善對策不僅包括街區建築的改造,也需要從都市規劃的法令層面加以檢討。 具體而言,從建築基地著手的改善措施包括:(1)獎勵建築基地及停車場的綠化;(2)推廣透水性的道路鋪面技術,並改善雨水的回收再利用系統;(3)推動屋頂綠化,或是在屋頂裝置隔熱磚或高反射性的塗料,以抑制建物屋頂的蓄熱。 從整體層面著手的對策則包括:(1)擴大對都市綠地、河川及農地等自然環境的保育;(2)規定新建築需符合一定程度的節能標準;(3)在都市計畫中的建築配置中,順應自然的地形及風向,以強化街區通風。 總之,唯有多管齊下、持之以恆,才有可能化熱島為綠洲! 另類替代能源? 從空氣中收集電能 據美國物理學家組織網8月25日報道,從大氣中收集電能有望造就一種新型替代能源。科學家正在研製能從空氣中捕捉電的電池板,為住宅提供照明或為電動汽車充電;該電池板還可以置於建築物屋頂,以阻止閃電的形成。 科學家們很早之前就注意到,蒸汽從鍋爐中溢出時會形成靜電火花,當水汽聚集空氣中的塵埃和其他物質的微小顆粒時,正是電形成之時。幾個世紀以來,科學家們一直為從空氣中捕捉電並加以利用的想法而激動不已,著名發明家尼古拉·特斯拉就是其中之一。 電在大氣中如何產生和釋放,這是一個200年來未解的科學之謎。科學家們曾經認為,大氣中的水滴呈電中性,即便它們同塵埃顆粒和其他液滴上的電荷接觸之後,也不會改變其「本性」。 但是,巴西坎皮納斯大學的費爾南多·蓋勒姆貝克在美國化學學會(ACS)第240屆全國會議上表示,他和同事在實驗室中模擬了空氣中的水和塵埃顆粒接觸的過程,證實了大氣中的水確實能夠獲得電荷。他們選擇的塵埃顆粒為空氣中常見的二氧化硅和磷酸鋁顆粒,在高濕度環境下,空氣中含有高濃度的水蒸汽,二氧化硅變得帶有更多負電荷,而磷酸鋁則變得帶有更多正電荷。蓋勒姆貝克將這種電荷稱為「濕電」(hygroelectricity),也就是「濕度產生的電」。他解釋說,這顯然表明,大氣中的水可以積聚電荷並將電荷轉移給與它接觸的其他物質。 蓋勒姆貝克表示,科學家可以研發出能夠收集濕電的濕電電池板(就像收集陽光的太陽能電池板一樣),並將收集到的電力提供給家庭和商業場所使用。在美國東北部和東南部以及潮濕的熱帶等濕度很高的地區,濕電電池板的效率也會很高。另外,類似的方法也可預防閃電和雷擊。把濕電電池板置於雷雨經常光顧地區的建築物頂部,這種電池板會把雨中潮濕空氣所帶的電完全吸收掉,防止電荷積聚後形成閃電。 蓋勒姆貝克還指出,儘管未來還有很多研究要做,但大範圍利用濕電的效益將非常可觀。目前,他的研究團隊正在對多種金屬進行測試,希望從中找出最有潛力用於捕捉大氣中的電同時預防雷擊的金屬。