炎热夏天汹汹来袭，走出空调房，难耐的热浪扑面而来。虽然天气预报说只有30多度，但城市之中的气温早已于越40度——热岛效应使得整个城市早已成为光波炉，永不消暑。为什么会出现这种情况？全球前沿科技又拿出了什么方案对抗热岛效应？

前置知识：什么是热岛效应？

    20世纪60年代，人们从气象卫星的红外线影像中意外发现世界各大城市地区的气温明显高于周围地区，从气温线看来城市部分就好像在周边地区的一个浮岛，于是，人们将城市地区的气温无论在早上还是日落都异常高于周边的地区性气候现象称为热岛效应。

    引发热岛效应的原因，科研人员将其归纳为树木和裸地减少，降雨渗透地面减少，进而蒸发或蒸散量减少；大气污染，大气吸收的太阳热量增加；被低反照率的柏油和混凝土覆盖，地表面吸收太阳热量增加；产业活动和汽车、空调设备等的人工废热；建筑物林影响风的流动等5点，并根据这5点对降低热岛效应进行了科学研究。

从“头”降温  新型智能屋顶

    作为从早到晚一直被暴晒的地方之一——屋顶是人们解决热岛效应首先考虑的地方。虽然有人曾提出将屋顶变为空中植被，但基于其他诸如暴雨、冰雹、飓风等其他气候的考虑，使它无法普及。目前，研究人员提供了三种解决方案：新材料浅色反射屋顶、自动化太阳能电池屋顶、光导管屋顶。

    众所周知，现在不少大楼的楼顶都涂有纯黑色的沥青或是保持混凝土的深灰本色，对阳光的反射率仅有4%-10%，其吸收的太阳光热量成为了热岛效应的主力军。简单的做法是，将屋顶刷上浅色涂料（或换上光亮的浅色屋顶建筑材料）将反射率提升到40%以上。麻省理工学院的研究人员更将其发挥到极致，他们利用可控制相变型聚合物凝胶制造的屋顶瓷砖Thermeleon可在炎热的时候呈现白色发射阳光，而在冬天气温较低的时候变成黑色吸收光热保持室内温度，而瓷砖的环状凹凸纹则是为了在冬天能进一步保留温度而设置的，并不影响夏天的阳光反射。

麻省理工学院的研究人员正在演示用热吹风吹向冰冷的黑色Thermeleon瓷砖时，瓷砖会因气温上升而变白的现象

    事实上，伴随着太阳能电池技术和锂电池技术的逐渐成熟，在太阳能飞机、汽车、船都成为现实的现在，自动化太阳能电池屋顶的出现也算是在情理之中。自动化太阳能电池屋顶主要有三部分，即太阳能电池模块、锂电池存储模块和管理模块构成。在白天，太阳能电池模块发挥功能，将太阳能转化为电能存储的锂电池中供晚上和紧急情况下使用，此时，管理模块可以将电力转化情况、电池状态信息发送到手机APP上，用户在查看信息的同时也可以对其进行远程操作。根据加州大学圣迭戈分校的研究数据，太阳能电池屋顶能吸收30%的太阳能，然后将剩余的漫射到天空和周围，最终的太阳反射率约为30%，太阳能电池的发电效率约为0.9千瓦时/平方米。

虽然太阳能电池并未完全普及，但它为节能减排指出了另一条康庄大道

    光导管屋顶的基本思路就是将太阳光直接用作室内照明，减少屋顶吸收太阳光的热量。整套装置由光采集模块、导管、漫射器三部分构成。日光通过室外的采光装置捕获，然后将其导入室内。用户通过电脑设定光照强度后，电脑会自动测定光照强度并更改漫射器参数，之后，自然光会经由漫射器均匀地导入室内需要光线的地方。整个光导管系统所产生的室内光亮完全可以和人工照明的亮度一较高低，且相比后者，光导管系统的耗电量相当低（光照控制部分需要电力），也能将原本产生热岛效应的阳光转而被利用而降低建筑屋顶的放热。

不少大厦都在开始着手实施光导管的安装，实际证明其环保和节能的效果相当突出