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當寒暑成災(四): 仿海綿絕熱島?

李柏昱
・2014/06/19 ・3054字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 551 ・八年級

本文由科技部補助,泛科學獨立製作

加拿大多倫多市中心的綠屋頂。增加市區綠覆率、透水鋪面等方式能減緩熱島效應的影響。(圖片來源:flickr用戶Padraic)
加拿大多倫多市中心的綠屋頂。增加市區綠覆率、透水鋪面等方式能減緩熱島效應的影響。(圖片來源:flickr用戶Padraic)

「都市熱島」這個名詞經由媒體的報導,想必大家並不陌生。不過都市熱島真正的成因有哪些?我們如何量測一座都市的熱島強度?都市越來越熱,我們該怎麼辦?為了認識這些問題,我們邀請了台大大氣系柳中明教授為我們解惑,一探究竟是那些因素正在讓我們賴以維生的城市成為火爐!

什麼是都市熱島效應?

都市中存在大量的人工發熱物體,例如冷氣機或是汽機車引擎,這些發熱物體排放出的廢熱導致都市中蓄積了大量的熱能。而鋼筋混泥土構成的建築物與柏油路面則是容易蓄熱的材質,加上綠地稀少、河川遭到覆蓋、高樓建築阻擋風的流動等等,這些複合因素導致都市在周遭較低溫的郊區襯托下,猶如一座發熱的島嶼,氣象學家便把這種現象稱之為「都市熱島」(urban heat island)。

都市的熱島效應會隨時間與氣候條件變化,一年中冬季的熱島強度普遍而言比夏季強,而一日之中熱島強度最強的時間通常出現在傍晚,此時夜晚剛開始,都市白天蓄積的熱能開始釋放。在國內外的研究中,都市熱島的強度從攝氏2度到12度不等,而在臺灣,李魁憲針對台灣四大都會區(台北、高雄、台中、台南)的研究中,發現台灣大都市的熱島強度約在攝氏3至4度間,也就是說市中心的最高溫會比市郊高上3至4度左右。

都市熱島效應除了提高都市的溫度,亦會造成都市地區的局部氣候改變,包含:高溫化、乾燥化、日射量減少、雲量增多、霧日增多、降雨量微增、平均風速降低、加劇空氣污染等等。對於都市生活的舒適與能源的消耗扮演舉足輕重的影響,尤其在全球極端事件頻傳的現代,都市熱島更可能火上加油,讓都市面對天氣災變更為脆弱。

都市熱島與全球暖化?

都市越變越熱,這不禁讓人聯想到同樣在描述氣溫上升的全球暖化現象,與都市熱島有何差異呢?其實,都市熱島與全球暖化為兩個成因完全不同的現象,全球暖化是因為人類排放的溫室氣體,導致大氣層的溫室效應使全球普遍升溫,無論都市、鄉村還是無人的荒野地區都有溫度上升的趨勢。

而都市熱島只存在於都市地區,各地受地形、氣候條件以及季節的影響,在強度上會有所差異。不過,隨著全球暖化帶來的升溫趨勢,都市在熱島效應的加乘作用下,面對極端高溫時會更容易受害。此外,根據台電的統計,台灣都市地區氣溫每上升攝氏一度,冷氣用電量會增加6%,消耗更多能源代表都市將排放更多溫室氣體,故熱島效應可說是間接影響暖化,但並非暖化的主因。

以台北為例,藉由比對基隆外海彭佳嶼以及台北市區的氣象測站,即可發現都市地區同時受到全球暖化以及都市熱島的雙重影響。從1910年至2011年,無論彭佳嶼或台北的測站氣溫都呈上升趨勢,台北市上升1.7度,彭佳嶼則上升1.2度。彭佳嶼測站由於周遭人為影響小,可視為台灣地區氣溫上升幅度的基準值,而台北與彭佳嶼的0.5度差距就可能是台北的熱島效應所造成。

那麼,科學家怎麼觀測熱島效應呢?

目前常見的都市熱島觀測方法有三種:「固定氣象站觀測法」、「遙測法」以及「移動觀測法」。三種方法各有其優缺點,故在都市熱島的研究中科學家通常會綜合使用三者,以獲得較為全面且客觀的觀測結果。

固定氣象站觀測法藉由比對市中心與市郊觀測站的溫度,來獲得都市熱島的觀測數據。不過由於測站數量有限,加上測站地理空間上的分布不均,無法充分表現都市熱島在空間上的分布狀況。

遙測法利用衛星搭載的紅外線感測儀器,進行地表溫度的觀測。遙測法適用於大範圍的都市熱島研究,同時能結合都市的土地利用變遷,進行不同時間的變化分析。但是遙測法的觀測會因為地表放射率(land surface emissivity)的變化、大氣環境不同而影響其精確性,並有解析度不足的問題。

移動觀測法利用架設於汽機車上的溫度感測器,行駛於市區以及市郊的道路上進行觀測,具有自由度較高以及觀測時間較具彈性等優點,而且測得的溫度為地表附近的溫度,因為地表附近是都市中人們活動的主要範圍,觀測結果更貼近人們對於熱島效應的確切感受。不過因為汽機車行駛需要時間,此觀測法有時間不同步的缺點,需要藉由校正與標準化來減少誤差。

都市越來越熱,怎麼辦?

都市熱島導致增溫將影響都市生活的舒適性以及都市能源的使用,但是無論是在台灣或是世界其他地方,人口持續朝都市集中已經成為主要趨勢。面對都市逐漸成為一個發燙的火爐,有什麼方法可以減緩溫度上升的幅度呢?

要減緩熱島效應,就要針對病徵對症下藥。都市熱島的形成原因複雜,主要受到人為活動、密度、交通、建築物量體與建築材質、綠地與水域的分布影響,並且與都市的地理以及氣候條件有關,是以沒有一套舉世皆然的應對策略。不過,基本上提高都市的綠化程度,是減少都市熱島效應最顯著的方法。

在國外的案例中,提高都市綠化的方法主要有鼓勵綠屋頂、多種植樹木、闢建公園綠地等方式,例如芝加哥市政府便於2000年開始推動綠屋頂計畫,除了能幫助都市降溫,這些屋頂上的菜園甚至能種植有機農產品,有助於推廣在地種植、在地消費,更進一步減少因長途運輸導致的能源消耗。

同時,流水對於都市熱島的減緩亦有顯著功效,例如韓國首爾清溪川自2005年完工後,附近地區的氣溫由原本高於首爾平均值攝氏5度,降低為低於平均值3.6度,前後溫度降幅高達8度以上。此外清溪川沿線的平均風速亦提升了50%,提高了鄰近地區的空氣清潔度。

此外,由於都市熱島另一主要成因為建築物與道路的蓄熱能力,故透過鋪面的改善,將道路、停車場改為透水鋪面,或是提高屋頂的反射率,減少建築物蓄熱的能力,亦是國外普遍減緩都市熱島的方法。

不過,在台灣寸土寸金的都市中,想再興建大規模公園綠地幾乎是不可能的任務,而台灣由於有颱風威脅,在屋頂種植樹木會有安全的考量。較可能的實際作法是鼓勵改變道路與屋頂的鋪面材質,並考慮都市先天地理條件的風場與藍綠帶,藉由都市計畫的修訂推動風廊、恢復河川系統等方式改善。另外亦可透過興建大眾運輸設施,減少私有汽機車的使用量,並鼓勵減少冷氣使用,以減少廢熱的排放。

柳中明老師近年亦大力提倡「海綿城市」的觀念,主要便是希望透過鋪面的改善,改變為「高承載、高透水、高透氣鋪面」,兼顧實用性的同時,能讓道路成為蓄水、透氣的「地下濕地生態系統」,提高都市的生態機能。這樣的鋪面除能減緩都市熱島,亦能協助都市應付極端的天氣事件,減少水患威脅。

除了這些大規模的都市熱島改善策略,生活在都市中的小市民亦能如何為減緩都市熱島盡一份力呢?我們可以從少開冷氣、多搭乘大眾運輸做起,減少都市的廢熱排放,並在居家陽台多栽植綠色植物,即便一個人的影響不大,但只要足夠的人願意為減緩都市熱島付諸行動,市民也能成為改善都市熱島,讓周遭的環境更美好!

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿/2013年/12月)

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

責任編輯:鄭國威│元智大學資訊社會研究所

延伸閱讀:

  • 李魁憲(1999),台灣四大都會區都市熱島之研究,國立成功大學建築研究所博士論文。
  • 《台北市都市熱島強度監測分析及示範區熱島效應改善規劃設計技術服務委託案》
  • 《海綿台灣》

文章難易度
李柏昱
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成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。


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大數據配對:《戀愛是科學》婚姻必勝公式,存在嗎?

雞湯來了
・2021/09/30 ・3771字 ・閱讀時間約 7 分鐘
  • 文/雞湯來了實習生蔡加柔
  • 校稿/雞湯來了陳世芃、張芷晴、榮淑媚
  • 製圖/雞湯來了特派員黃子芸
  • 編輯/雞湯來了蕭子喬

單身靠實力,結婚就靠大數據-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

「先將設立的理想型條件列出來,然後用電腦分析、引用大數據配對、清查身家背景,最後再簽訂婚前協議,進而快速鎖定「需要」的而非「想要」的伴侶,是避免浪費彼此時間的相親模式。」這是《戀愛是科學》女主角顏霏主張的戀愛 SOP,在劇中 ,她開設一間名為「戀愛科學婚姻仲介所」的公司,藉由大數據的分析,會員配對成功率達到八成之高。

如果這間公司真實存在,你想要加入嗎?你同意她提出「婚姻就是找一個適合你的合夥人」的說法嗎?

我們的匹配指數-「愛情」等於「合適」嗎?

當「勝女」如同「剩女」

「三高女」為何是婚姻市場釘子戶?

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

劇中年齡高、薪資高、學歷高的「三高女」卓乃慧,是一位事業有成的霸道女總裁,卻因為年齡偏大、學歷高又個性強勢等等所謂「死亡組合」,導致沒有願意與她牽手的對象,最後到戀愛科學婚姻仲介所尋求協助,並有了出乎意料的發展。

有一種好,是朋友都是為你好。有一種幸福,是別人覺得你幸福!

我稱它為亞洲壓力。-《戀愛是科學》

相較於乃慧清楚知道自己想要的對象,學歷必須在碩士以上,另外一位林小姐是朋友陪伴而來的。朋友打著幫她尋找幸福的名號,花了半小時洋洋灑灑地列了一堆條件,但是這樣真的是林小姐想要的嗎?

以上兩位角色其實有個共同點,就是她們為自己設下「十分明確且詳細的前提」,無論是否這些條件出自門當戶對的文化或是他人意見。這時我們可以思考一個被討論已久的議題:究竟我們要選擇的是「我愛的人」還是「適合我的人」?換個角度來看,這個問題本身便是感性與理性之間的角逐。

系統的誤差值-當感性破解大數據

系統不會出錯,幫我配對出來的,一定都是條件、能力、價值觀各方面都相當適合我結婚的對象,可是系統它不會知道誰能讓我心情好, 誰會逗我笑。-《戀愛是科學》

我才不管什麼大數據,我 27歲,我選妳。就算妳離過婚,我都選妳。-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

儘管使用科學輔助,與乃慧設立條件相差甚遠的有福,仍然走進乃慧的心。劇中的另一對,男主角王軒宇也突破大數據,無視一切不利條件也鍾情於女主角顏霏。他們的情感都是突破大數據的存在,確實稱不上理性,而這又是為什麼呢?

事實上,儘管科學上確實能部分證實,我們的心動軌跡有跡可循,但至今依然沒有任何理論或是學者,能完整詮釋愛情的全貌。或許你也曾發現,無論再怎麼理性抉擇,你的暗戀對象或是伴侶,可能依然與你在心裡設定的理想型不太相同,究竟為何「直覺的喜歡」有時會讓人忽略所謂公認的「客觀擇偶條件」呢?學者曾證實,這樣莫名的吸引力其來有自。

當愛來臨時-5大吸引力來源

人類皆是感性與理性的綜合體,所以要做到完全拋卻感性是近乎不可能的。因此劇中除了女主角顏霏使用的科學數據相親法之外,仍有許多「不可測因素」悄然牽動著每位角色的情感,其中,就包含許多「吸引力來源」。以下統整幾項研究,與大家分享超乎理性、多半來自潛意識的五項吸引力來源:

來源 1|時常遇見的「熟悉感」

學者曾在大學課程進行調查,發現在學期結束後,同學與座位附近的同學較有機會成為朋友、建立親密連結。另外一位研究者也在麻省理工學院學生宿舍,詢問一群學生的大學生活中三位親密好友,結果顯示 65% 來自同一棟宿舍。

《戀愛是科學》劇中,在沁藍送了 27 次宵夜之後,軒宇對她漸漸產生情感,可見情感連結或多或少與「熟悉感」相關。但在現實生活要注意的是,勇敢追愛和死纏爛打往往只有一線之隔喔!

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

相關推薦:《當男人戀愛時》啥款 ㄟ告白 ㄟ成功?論告白與追求的務實策略

來源 2|價值觀念具「相似感」

心理學家 Heider 提出的平衡理論指出,人會追求平衡的認知,例如相似的價值觀、意見、政治傾向等。其他學者也在研究中指出,伴侶婚後價值觀的相似性,對於關係滿意度的影響非常大!

然而這也不能過度追求。例如顏霏的客戶 Jason,就堅持他的對象必須熟讀金庸的武俠小說,因為他希望有人能一起討論感興趣的事物。儘管我們認同伴侶間是需要相似感的,但是太過在意相同,反而會讓關係終止。

來源 3|本能追求的「安全感」

人類會因為過往經驗、個人性格等種種原因,漸漸影響對於感情中安全感的需求,進而影響擇偶。因此討論戀愛關係時,我們常提及三種親密依附類型:焦慮型、逃避型、安全型。簡單來說,容易缺乏安全感者多屬於焦慮型,逃避型的人則傾向封閉心房,並且注重隱私與關係界線,至於安全型,則是普遍認為的理想類型。

男主角軒宇和他的前女友沁藍,前者就偏向逃避型、後者則偏向焦慮型。軒宇始終不善於表達心意,而沁藍缺乏安全感,這也成為他們分開的致命傷。

相關測驗:你的安全感是哪一種愛情依附風格?

相關連結:老天爺啊!另一半總是說自己沒安全感,我該怎麼辦?

來源 4|能被喜歡的「認同感」

我們容易被「表現出喜歡我們自己」的對象吸引。社會心理學者觀察進行快速約會(speed-Dating)的雙方並進行訪談後,部分受訪者表示,若感受到對方對自己有興趣,那麼自身會容易被對方吸引。

《戀愛是科學》角色裡,並沒有明顯的感情線來自於此。但我們能觀察到,顏霏在之前將軒宇視作小弟弟,在得知軒宇之前暗戀過自己之後,才轉換想法慢慢地察覺自己的心意。

來源 5|直觀感受上的「容貌」

亞里斯多德曾表示:「美貌是勝過任何介紹信的推薦函。」以生物本能來說,不可否認我們會被美麗的人事物吸引,可能是偏好對稱的五官、大眼睛等。然而每個世代的審美也都有變化,每個人看待容貌條件的想法都不同,最重要的是,有意識的思考容貌對於自己的意義即可。

相關連結:臺灣人的8大愛情風格

幸福的交叉點-戀愛是「感性」與「理性」的交匯

有一些爸媽的觀念也是很奇怪,小時候學生時期不讓小孩談戀愛, 但是長大後卻直接催婚,這不是很不符合邏輯嗎?就等於是從來不考模擬考,就直接學測一樣恐怖。-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

所以,選擇伴侶之時除了考慮種種條件,最為重要的其實是回歸自我本身。勇於面對心裡的真實情感,梳理清楚這樣的吸引力從何而來、程度為何。

像是劇中的大數據聯誼法,近乎是絕對理性且公認可靠的存在。然而,這樣的客觀條件僅是輔助我們的工具,我們依然要依靠探索與自主思考。如此尋找出結合感性與理性的交匯之處,很可能就是一段幸福關係的起點!

相關連結:現在的孩子都在談什麼戀愛?

參考資料

  • 林奕丞(2015)。夫妻間依附類型配對組合、休閒興趣的相似程度與婚姻滿意度之關係。國立政治大學輔導與諮商碩士學位學程研究所碩士論文。
  • 劉文琴(2006)。夫妻性格的相似性及互補性與婚姻滿意度及親密度的關係。佛光大學心理學研究所碩士論文。
  • Festinger, L. (1950). Informal social communication. Psychological Review, 57, 271-282.
  • Eastwick, P.W., Finkel, E.J. (2008). An in-depth speed-dating exploration of sex differences in romantic partner preferences and the disconnect between stated and in-vivo preferences.

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雞湯來了
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