早在19世紀初期，英國氣象學家盧克·霍華德就觀測到，倫敦的氣溫比它周圍鄉(xiāng)村的氣溫平均高出了2℃，這表明倫敦擁有一個相對封閉的局部氣候。霍華德意識到，造成這種現(xiàn)象的原因可能來自于城市中的建筑材料，例如磚塊和石板等，它們白天吸收太陽的熱量，夜晚又將熱量釋放到空氣中，這就形成了城市的“熱島效應”。“熱島效應”隨著此后工業(yè)化進程的加快和城市建設的發(fā)展愈演愈烈。在今天，一個人口密集的城市，它的氣溫可以比周圍鄉(xiāng)村的氣溫高出12℃。

更為嚴重的是，全球變暖也給城市的“熱島效應”起了推波助瀾的作用。根據美國自然資源保護委員會的估計，到本世紀末，極端的炎熱天氣將造成美國一線大城市每年的死亡人口增加3300人。事實上，這種可怕的災害性天氣已在10年前就讓人領教過了。2003年夏天，歐洲大陸的大部分地區(qū)遭受了罕見的熱浪襲擊，那一年歐洲有3.5萬人死于熱浪，其中大部分人生活在城市，這是歐洲近50年來最大的一次自然災害。

目前，全球有超過一半的人口生活在城市里，躲在空調房間里并不是逃避炎熱的好方法，因為空調只是將熱空氣排到了城市的大街小巷里，它不僅沒有解決城市炎熱的問題，反而加重了城市的“熱島效應”。要打造舒適的清涼城市，人們必須另辟蹊徑。

變身“涼島”，各顯神通

雖然蒙古國首都烏蘭巴托的年平均氣溫接近冰點，但這里的夏天依然炎熱，還伴有嚴重的空氣污染。2011年11月，人們開始在烏蘭巴托以北的一塊土地上鉆孔，這些孔在約30公頃的范圍內形成了一個網狀的分布。當冬季來臨，孔中注滿的水就凍成2米高的冰柱，這些冰柱會在夏天慢慢融化，融化的水流進附近的河流，灌溉田里的莊稼，同時也為烏蘭巴托帶來涼爽的夏天。

希臘科學家麥特奧斯·桑塔莫里斯和他的研究小組采用了另外的方法清涼城市，他們使用可反射熱量的材料鋪設城市的路面和屋頂。實驗表明，安裝這種屋頂的住戶的確減少了空調的使用量。在2010年的一項研究中，科學家們得出結論說，假若在全世界所有城市的建筑物上都鋪裝這樣的屋頂，那么全球城市的平均溫度便能下降約0.6℃。

同樣是eAszAL6DBvEldOwF2DZERw==在2010年，桑塔莫里斯還進行了另外一項城市實驗，他在雅典的佛斯霍斯公園里使用一種新型的鋪路板，這種鋪路板是在傳統(tǒng)建材中加入一些無機礦物顆粒后制成的，其作用是在紅外波段上反射熱量。科學家們在這座公園里使用了4500平方米的這種材料，結果他們的測量表明，在溫度上，使用這種材料的路面比使用普通鋪路板的路面低了12℃。

然而，熱反射材料也有它難以解決的問題。去年，有研究顯示，熱反射的人行道容易將熱量反射到了附近的建筑物上，這反而導致了建筑物中空調使用量的增加。另一項由美國斯坦福大學的研究顯示，廣泛地采用熱反射材料實際上有可能導致全球氣溫的升高，而不是降低。另外，盡管熱反射材料在一些炎熱和日照強烈的地方很有效果，但在另一些屬大陸性氣候的地方，例如俄羅斯首都莫斯科和美國的丹佛，這種材料的使用會增加冬季供暖的成本。

“綠肺”與“冷湖”

也許公共綠地可以發(fā)揮比鋪路板更好的效果。公共綠地通過蒸發(fā)冷卻作用緩解城市熱島效應，樹蔭更可直接將氣溫降低7℃左右。然而，在擁擠的城市中可供公共綠地的空間少之又少，相比較而言，培植行道樹、增加綠化房頂和墻壁更切合實際。什么植物最有效，需要多少這方面的綠化工作才能抵消由瀝青和混凝土造成的氣溫升高，這還有待更多的研究性工作予以回答。

在有些地方，城市更新改造計劃為科學家們提供了驗證各類奇思妙想的絕佳平臺。在臺灣，臺中市中央公園是一個針對老機場周邊地區(qū)的重建改造項目，承接此項目設計的是法國景觀設計師凱瑟琳·摩斯巴赫，她提出了一個名為“綠肺”的設計理念，其目的是吸引市民從空調房中走到戶外來。

按照摩斯巴赫的設計，這個長達2.5千米的公園由一些小區(qū)域通過不同的方法調節(jié)公園的微氣候。有的區(qū)域氣溫比其他地方更低，濕度更小，適合戶外運動；另有區(qū)域依靠催化劑吸收光能以分解空氣中的污染物質；還有區(qū)域盡量利用恒定的風以提供新鮮的空氣。摩斯巴赫設計了一個18米長的平臺，平臺上的孔通向電抽濕機，形成所謂的“逆綠洲”，即通過抽濕機減少濕度，增加舒適度，使人們可感知的溫度下降4℃。同樣地，另一個名為“冷湖”的地方則使用冷水機將冷空氣送到建筑物的不同層面。這些過程使用的能源都來自于一組風力發(fā)電機。

在阿爾巴尼亞，一個同樣雄心勃勃的城市改造計劃也正在地拉那的中心城區(qū)展開，負責這項工作的正是桑塔莫里斯等人。2012年，他們改造了一片大約2平方千米的地方，引進植物，營造樹蔭，并且使用了一項桑塔莫里斯的發(fā)明——熱變色路面。這種路面包含一種能隨著溫度變色的熱敏材料，它們在冬天是深色的，這樣就能吸收更多的熱量，使路面保持更高的溫度，而隨著氣溫的升高，它們的顏色又會變成黃色進而完全變成白色，這又使它們在夏天能反射更多的熱量，使路面保持涼爽。

清涼城市，任重道遠

城市擁有形形色色的建筑，它們構成了復雜的城市結構。英國雷丁大學的城市氣象學家珍妮特·巴羅認為，城市中商場、房屋、辦公樓的大小和分布能影響由建筑物構成的“街道峽谷”中風的流動。根據這位科學家的模擬，假若一條街道的寬度是建筑物高度的1.5倍，那么街道中產生的空氣流動就能起到降低氣溫和吹散污染物的效果。

巴羅的這個理論將在另一個生態(tài)城市建設項目中得到應用，這就是正在葡萄牙北部實施的普蘭尼特谷。這個計劃目的是打造一個智能的生態(tài)城市，城中的溫度、濕度、日照、二氧化碳、氧氣等各種數據都由中央計算機統(tǒng)一運算和調控。按照計劃，科學家們要把這座城市的布局設計得有利于在建筑物的頂部產生足夠的風，從而推動那里的風力發(fā)電機。當然，這些持續(xù)的風也會讓居民們感覺到非常舒適。

事實上，建筑物本身也能在調控城市環(huán)境中發(fā)揮重要作用。在阿聯(lián)酋首都阿布扎比，科學家們設計了“包圍”在巨大活動幕簾中的圓柱形建筑。那活動幕簾會跟著太陽移動，從而為建筑物“遮蔭”。另外一些建筑物的墻面是由可變色的熱敏材料建成的，它們通過改變顏色調節(jié)墻面的溫度?？茖W家們還發(fā)明了能“出汗”的墻面，它們釋放水分，從而將熱量散發(fā)到空氣中。

迄今為止，人們在調節(jié)城市環(huán)境方面的確想了很多辦法，但上述實驗和研究還僅僅是一個起步。可以預想，打造清涼城市的步伐將伴隨全球氣候變暖的進程而變得越來越緊迫。因為找到有效的辦法清涼城市將變成事關生死的大事，而不再僅僅是一個“宜居”如否的問題了。