适应气候变化：母亲自然的课程

2014年4月1日

我最近参加了在印度金奈举行的南亚地区富布赖特会议，并与Ulyana Horodyskyj进行了交谈在尼泊尔学习冰川。她正在记录坐在尼泊尔最大的冰川之一的湖泊中的变化，Ngozumpa。在这个冰川的前面，坐落在一个大的湖泊中，几十年来 - 几十年来栖息在几个夏尔巴村上方。

作为科罗拉多大学的一名博士生和登山家，Horodyskyj正在测量这个超冰湖和其他湖泊的变化，因为有可能发生灾难性的冰川下洪水。她亲眼目睹了高温带来的影响，这是高温对人们构成威胁的一个非常真实的当地例子。

让公众能够及时了解我们现在所知道的

几个科学群体在过去几周内突出了气候变化的更广泛的威胁，美国白宫推出了新的公民信息网站。

美国科学促进协会，世界上最大的科学组织，已经出现了当前关于不断变化的气候的科学数据的概要“我们知道。”

皇家社会和美国国家科学院已经制作了一个问题和答案的列表，也总结了当前调查结果，《气候变化:证据和原因》

美国鱼类和野生动物服务总部通过Flickr珊瑚礁图像联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)刚刚在日本横滨召开会议，发布了他们的报告最新摘要气候变化的影响。他们的29-page分期付款的第五次评估报告气候变化影响的现状将作为联合国政策行动的基础，特别是在2015年巴黎峰会上形成的政策行动。

除了海洋变暖和酸化，作物损失，食物和水资源短缺的可能性，作者指出北极和珊瑚礁的“不可逆转的政权转移”，以及Horodyskyj和她的同事正在研究的喜马拉雅冰川减少29%(最坏的情况)。来自这些冰川的水为中国和印度的数百万人提供了水源，而融化的冰是沿海洪水的主要原因(预计到2100年洪水将高达3英尺)。这些前景影响着夏尔巴人村庄之外的世界。

大图中的行动类别

对于那些一开始就没有遵循自然法则的物种，大自然母亲有一些答案，但我们不要忽视更大的图景:有限资源的不断消耗和有毒废物的产生呈几何级数增长的螺旋上升。如果没有遏制过度消费、污染和人口增长的政治意愿，聪明的技术解决方案，无论是仿生学还是仿生学，都将毫无意义。

由于“预防”一词早已失去了相关性，气候变化行动中两个突出的词现在是“缓解”和“适应”。当然，最理想的是设计出对不断变化的大气的适应性，同时减轻影响或减轻原因。毕竟，让你的建筑降温而让地球变暖是没有意义的。这可能是大自然的启示。

从动物和植物学习，适应大师

当生态学家罗伯特·惠特克(PDF)设定在20世纪60年代分类地球的生态系统，他使用了两种非生物因素来定义他的生物群系：温度和水分。无论是Taiga还是苔原，沙漠或干燥的热带森林，这对因素最终会决定生活球体。自适应生活空间的设计必须控制这两个元素而不会过度使用能量和资源;替代方案意味着稀缺和污染。

海象图片由Mike Baird通过Flickr提供温度和湿度的调节是动植物界迫切关注的问题，在动植物界，尽管外界有很大的波动，仍要保持最佳的内部条件社交礼仪上必要的。响应不含温度的策略范围很宽。例如，感冒;从冬季飞行南方，如雪雁，像南极鱼一样在血液中进行防冻通道不良，休息，暂时“死去”Tardirade.在美国，动物们有一系列令人惊叹的策略来杀死寒冷。

其中一种保存热能的策略叫做逆流热交换。你可以在像海鸥这样的涉水海鸟的血管中看到。来自心脏的动脉血被泵到四肢，并预暖冷的静脉血回到心脏。升温是由于两艘船的壁面紧密接触。

另一种方法是让空气通过骆驼或象海豹鼻子里叫做甲骨的冷凝器板来获取和保存温度和水分。这些鼻板吸收热量和湿气，使动物可以根据外界的温度使用或丢失它们。鼻板可以冷却白天骆驼呼吸的干热空气，并在空气进入骆驼肺部之前增加一些水分。空气出去是剥离任何水分，以不浪费它。

Lithops图片由yellowcloud通过Flickr提供这纳米布沙漠甲虫使用整个壳体作为冷凝器进入夜晚，指向普遍海风的方向，等待。其表面通道的亲水和疏水区域将冷凝水进入其嘴，并且在烧焦的太阳升起之前，它蹒跚地蹒跚而且在烧焦的阳光下升起。

皮肤上的蒸发冷却是所谓的相变对温度效果的另一个良好示例。液体汗液蒸发到气态释放热能并快速冷却体。复杂的信号系统将汗腺设置为夏季步行或令人尴尬的问题时打开，让我们在衣领下热。

植物进化出了似乎无穷无尽的形状来调节温度和湿度，从仙人掌的波纹和针叶，到冷热袭来时折叠起来的叶子，再到沙漠植物石生草在地下传递光线。树叶用它们的灰色反射热量，或者用细小的毛发留住潮湿的空气，或者用蜡覆盖自己。

建筑的冷热经验来自大自然

这些策略中的许多都可以并且已经被应用到建筑设计中。

使用相变设备的建筑，比如皮尔斯s第二期议会大楼在澳大利亚墨尔本，通过将冷冻固体转化为熔化的液体来驱逐不需要的热量。冷液通过在当天最热的部分的高层辐射冷却的高层辐射冷却中通过冷却梁管道。该建筑物还利用了采用所谓的淋浴塔的相同原则，用水朝下蒸发在热处理并冷却到建筑物中的空气中蒸发。

这海水温室项目和建筑师Michael Pawlyn.s撒哈拉林项目利用沙漠甲虫的冷凝原理，利用温室作为巨大的蒸馏器，将海洋中的潮湿空气冷凝，并在此过程中除去其中的盐分。

新颖的遮阳系统弗分开(PDF)，基于天鸟花的变形，利用形式的灵活性来操纵双曲面上垂直开槽的屏幕。该屏幕可以根据条件开启和关闭，让光线和空气进入，并且没有传统屏幕的铰链和昂贵的制造部件。它赢得了Schauenburg基金会2012年国际仿生奖为它的设计师和合作者建筑结构与结构设计研究所（ITKE），斯图加特大学植物生物力学集团Albert-Ludwigs - 弗赖堡大学和英国独立电视台登肯多夫纺织技术和过程工程研究所

极乐鸟由D.莱尔德通过Flickr拍摄由群岛设计的衍生物SOMA建筑这是在2012年韩国丽水世博会主题馆的基础上建造的。设计人员使用了玻璃纤维增强塑料，它结合了高抗拉强度和低弯曲刚度。108个GRP板条或片层是通过一个简单的原理激活的。它们从上到下被压缩在一起，就像你使用的灵活的尺子一样，当它们弯曲时，开口之间会变得更宽。一种类似于在自然界中发现的大的可逆弹性变形发生了。由传感器和伺服电机组成的系统控制着这些薄片，它们被led装饰着，用作不断变化的媒体显示。