把屋頂漆成白色無助于防止地球變暖
今年5月26日,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、美國能源部長朱棣文在倫敦的一個(gè)氣候變化研討會(huì)上說,如果所有屋頂都漆成白色,路面和汽車使用淺色涂裝,就可以大量反射太陽輻射熱量,在降低溫室效應(yīng)作用上,相當(dāng)于世界上所有汽車停止行駛11年減少的碳排放。然而,上海的四名女中學(xué)生近日通過實(shí)證研究對此提出了質(zhì)疑。
基本原理被人忽略
向明中學(xué)的孫竹葉子,市西初中的周矽倩、何沁辰以及位育初級中學(xué)的慎悅等4名女生,在昨天聯(lián)合完成的一項(xiàng)《白屋頂能使地球升溫速度變慢嗎?》的課題報(bào)告中提出,地球的主要熱量來源是內(nèi)部物質(zhì)的衰變,而非太陽光照射,“如果地球的熱量主要來自于太陽輻射,那么地球會(huì)像一個(gè)從烤爐中取出的面包外焦而內(nèi)不焦,地球表面溫度應(yīng)大于地球內(nèi)部溫度,而事實(shí)上地球如同從熱爐中取出的一個(gè)熱煤球,放了幾十分鐘后是一個(gè)內(nèi)熱而表面漸冷的球體。”負(fù)責(zé)指導(dǎo)該課題研究的向明中學(xué)科技指導(dǎo)教師黃曾新說,事實(shí)上這一理論在國際上早已被公認(rèn),只是大家對此的認(rèn)知程度并不高。
在此基礎(chǔ)上,4位女生在報(bào)告中進(jìn)一步分析說,根據(jù)物理原理,物體表面輻射率越大,其吸收或釋放熱量就越容易,而正是由于地球內(nèi)部產(chǎn)生熱量大于太陽輻射到地球的熱量,所以若要有利于地球表面降溫,更應(yīng)該加大物體表面的輻射系數(shù),即將地球表面的顏色加深。顯然,這一觀點(diǎn)與朱棣文的觀點(diǎn)截然不同。
模擬裝置證實(shí)觀點(diǎn)
課題組的師生們都明白,僅僅理論上的證明不足以支持科學(xué)觀點(diǎn),于是,4名女生又設(shè)計(jì)了一種驗(yàn)證地球表面不同顏色對地球升溫影響的裝置。該裝置主要由兩個(gè)直徑約為80厘米、表面分別為黑色和白色的球體組成,再加上若干個(gè)白熾燈。兩個(gè)球體在電動(dòng)機(jī)的作用下緩慢、勻速轉(zhuǎn)動(dòng),而其內(nèi)部的電熱棒則被加熱至約500 攝氏度左右,為的是模擬地球的真實(shí)情況。實(shí)驗(yàn)時(shí),將等量安裝燈泡的支架放置在兩球中間,并對溫度做梯度調(diào)整,以模擬太陽對地球的照射。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了同學(xué)們的觀點(diǎn),黑球的表面溫度反而要比白球低。
那么朱棣文的觀點(diǎn)又是怎么得出來的?同學(xué)們猜測說,這可能是他忽略了地球本身的熱量。于是,她們又做了一組比照實(shí)驗(yàn),當(dāng)球體內(nèi)部不加熱的情況下,經(jīng)過燈泡照射,白球的表面溫度確實(shí)要比黑球的溫度低,這與朱棣文的觀點(diǎn)是相符合的。
經(jīng)過親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),參加這一課題的4名女生對自己的觀點(diǎn)更有底氣了,并表示愿意公開她們的實(shí)驗(yàn)裝置,以供大家討論,而且還十分希望與朱棣文這位諾獎(jiǎng)獲得者直接對話。
本報(bào)記者 王蔚 實(shí)習(xí)生 許偲倩
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