81℃,美國變成大火爐!混凝土助推瞭高溫,網友:農村回得去嗎?

2021年“高溫”和“熱浪”已然成為全球關註的重點,而且這還不算完,全球各地的高溫如同搞起瞭競賽,你追我趕“毫不認輸”。

先是北美洲的美國和加拿大西部多地,受“高溫熱蓋”(heat dome)的影響,極端高溫刷新當地歷史記錄,即便緯度與我國的黑龍江差不多,氣溫卻接近50℃,由於連續的高溫天氣,已經造成至少700人中暑死亡,並且高溫還引發其它許多問題。

再來說科威特和阿爾及利亞,由於夏季北緯30度附近的大陸中部和西岸受副熱帶高氣壓帶的控制,高溫幹燥,加上沙漠比熱容小,升溫迅速,以至於科威特的地面溫度最高達74℃,在高溫的烘烤下大街上空無一人,就連烈日下的汽車外殼也被烤化瞭。而阿爾及利亞60℃的高溫,就連被稱為“沙漠之舟”的駱駝也被熱暈瞭。

然而,就當很多人以為74℃應該就是最高溫度的時候,美國氣象預報數據顯示,加州的死亡谷又出現瞭超高溫度,地面溫度達到瞭81℃,簡直有穿著鞋都覺得地上發燙的感覺,堪稱新的世界級“火爐”,相當於美國又變成瞭大火爐。

而且最糟糕的是,受連續的高溫幹旱的影響,河流、湖泊等水位快速下降,奧羅維爾湖(加州的第二大水庫)的水位急劇下降,按照這個趨勢下去很快就會影響發電機組的正常運行,沒有電的夏季簡直糟糕透瞭。

極端的高溫天氣,人們紛紛猜測導致高溫的原因究竟是什麼,最後的結果基本上是圍繞“二氧化碳、溫室效應”這些字眼,人們紛紛認識到不應該亂砍亂伐、亂排亂放,應該通過減少燃油汽車的使用、減少煤炭、石油等化石資源的燃燒等降低二氧化碳的排放,並通過植樹造林大量吸收二氧化碳。

不過還有個因素在為全球高溫“火上澆油”,而且很容易被大多數人忽略,那就是人類使用最廣泛的“發明”:混凝土。

說起混凝土,常見的不能再常見瞭,隨處都可以見到它的“傑作”,人們日常的印象中,混凝土多用來建造樓房和道路,但它實際上卻是世界上使用量最大的人工土木建築材料,除瞭房屋、道路外,大壩、碼頭、橋梁、軍事工程、核能發電等都少不瞭它的身影。

混凝土最早的使用可以追溯至公元前7000年,古老的以色列王國在建造城池的時候,意外發現瞭將煅燒的生石灰和沙子充分混合後,可以形成一種非常堅固的建築材料,考古發現遺留的“混凝土地板”,說明混凝土的古文明的出現。

接著,公元前4000年左右,埃及第三王朝時期,人們建造金字塔時候,采用瞭外層石塊用石灰,內部用石膏完成石塊之間的加固,這座金字塔可以說是最原始的“混凝土”建築,接著中國在建造長城的時候,也運用瞭混凝土技術,人們用泥土和稻草混合的方式來粘結磚塊,這種技術一直被延續到現在,不少農村地區甚至還能見到稻草(秸稈)和泥土混合後堆砌的建築(現在一般是雞窩、狗窩或臨時的灶臺等)。

公元79年,一次火山爆發毀滅瞭古羅馬時代的龐貝城,給古羅馬造成瞭沉重的災難,但是建築方面卻有瞭巨大發現,他們發現用火山灰、石灰和海水混合後,再倒入模具可以成為一種非常堅硬的建築材料,他們欣喜若狂,古羅馬的很多建築也得益於此技術,然而羅馬帝國滅亡後,這種技術就失傳瞭。

直到1793年,英國的一位工程師約翰.斯米頓,發現瞭石灰石生產水泥的方法,混凝土技術才有瞭質的飛躍。

1849年,法國的約瑟夫.莫尼爾發明瞭鋼筋混凝土,徹底改變瞭混凝土的命運,三十多年後世界上第一幢鋼筋混凝土結構的建築大樓應運而生,它就是位於美國的芝加哥國內保險公司大樓。

到20世紀後,混凝土使用進入爆炸期,被廣泛應用於各領域,隨處可見它的產物。

混凝土的廣泛應用,改變瞭人們的生活、工作和移動的方式,人們建水壩攔截河流,建道路從一個地方快速到另一個地方,建高樓讓人們不再為土地不夠用發愁,目前世界上超過70%的人是居住在至少有部分混凝土制成的建築中。

總之,混凝土的推廣,為人類的社會進步和發展起到瞭舉足輕重的作用。

然而,混凝土地好處雖然數不勝數,但是也給人類和地球帶來瞭巨大的負面影響,其中最主要的就是城市熱島效應。

城市熱島效應是指城市因大量的人工發熱、建築物和道路等高蓄熱體及綠地減少等因素,造成城市“高溫化”。

隨著城鎮化建設的迅速發展,城市熱島效應越來越明顯,城市中的建築大多為磚塊、石頭和混凝土建成,它的熱容量低,熱傳導率高,加上建築物本身對風的阻擋或減弱作用,能夠使城市年平均氣溫比郊區高2℃,甚至更多,故每到夏季的時候,人們紛紛喊話:城市太熱瞭,我要回農村。

由於城市下墊面(大氣底部與地表的接觸面)多被人工建築如高樓、道路等覆蓋,在相同的太陽輻射下,城市下墊面比郊區下墊面升溫快,且阻礙地表水氣進入空氣,故熱量更多的以顯熱的形式存在空氣中。

同時城市下墊面由於這些材料的熱容量、導熱率等原因,對太陽光的吸收率較高、反射率小,城市下墊面的溫度遠遠高於氣溫,如夏季樹蔭下的溫度30攝氏度,水泥地上的溫度就能達到57攝氏度,柏油路上的溫度更是能達到60攝氏度以上,這些高溫物體形成熱源,反過來烘烤周圍的大氣。

城區密集的建築群、縱橫的道路橋梁,構成較為粗糙的城市下墊層,對風的阻力增大,風速減低,熱量不易散失,這也是造成城市熱島效應的一個主要原因。並且這些人工建築占據瞭大量的土地面積,故城市的綠地不斷減少,緩解城市熱島效應能量相對減弱,要知道每公頃森林平均每天可從周圍環境中吸收81.8兆焦耳的熱量,相當於189臺空調的制冷作用,不僅如此每天平均可以吸收1.8噸的二氧化碳,2.2噸的粉塵,這也是人們一直呼籲植樹造林的原因。

如今,全球不少地方被高溫侵襲,除瞭溫室效應(水泥行業產生的全球二氧化碳排放量占比5%-10%,僅次於煤炭)外,混凝土建築如同一層不透氣的薄膜覆蓋在地球表面,讓地球難以呼吸,更讓人恐怖的是,混凝土並不是永久的,在十幾年至幾十年內就會老化,未來必然要更換數以萬億噸老化的混凝土結構,加上社會的發展,高樓越來越高,橋梁高架橋越來越密集,土地越來越多的被硬化,混凝土的面積將會在地球上不斷擴大。

當然,目前人類是不可能完全停止使用混凝土的,畢竟作為建築材料它非常廉價且便利,但是隨著全球氣溫的升高,我們也不得不考慮後果,城市太熱瞭,也許我們真的要像網友建議的那樣回歸農村、回歸自然,可是我們真的回得去嗎?

David: