适应气候变化:大自然的教训

2014年4月1日

我最近参加了南亚地区富布赖特会议在钦奈,印度,和与Ulyana Horodyskyj,是谁研究冰川在尼泊尔。她是记录变化的湖泊,位于尼泊尔最大的冰川,Ngozumpa。在前面的冰川坐落一个大湖——几十年来增长栖息不妙的是以上几个夏尔巴人的村庄。

科罗拉多大学的博士生和登山家,Horodyskyj测量的变化这supraglacial湖和其他人,因为down-glacier灾难性洪水的可能性。她是亲眼看到更高的温度的影响和当地的一个非常现实的威胁。

让公众了解我们现在所知道的

一直在强调气候变化的威胁更广泛的几个科学团体在过去几周,和美国白宫公布了它的新公民信息网站。

美国科学促进协会,世界上最大的科学组织与总结出来的电流在适宜气候变化科学数据“我们知道。”

英国皇家学会和美国国家科学院也产生了一系列的问题和答案,总结当前的研究结果,“气候变化:证据和原因。”

珊瑚礁图像由美国鱼类和野生动物服务总部通过Flickr 联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)刚刚在横滨日本发行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当前状态的气候变化的影响将作为依据联合国政策行动,尤其是在2015年的巴黎峰会上形成的。

随着海洋变暖和酸化,农作物的损失,和食物和水短缺的可能性,作者指出“不可逆转的政权转移”在北极在珊瑚礁,和(最坏的情况)减少29%,喜马拉雅冰川Horodyskyj和她的同事们正在研究。从这些冰川水供应数以百万计的人在中国和印度,融化的冰是沿海洪水的主要原因(预计高达2100 3英尺)。这些前景的影响远远超出了世界夏尔巴人的村庄。

类别的行动在更大的图景

大自然的物种有一些答案并没有跟随她的规则首先,但不要忽略的更大的图景:螺旋有限资源的不断增长的消费和生产的有毒废物几何增长的人口。聪明的技术解决方案,无论是否仿生,将没有意义的政治意愿抑制过度消费,污染和人口增长。

“预防”的相关词很久以前丢失,现在气候变化行动的两个凸字“减排”和“适应”。的ideal, of course, is to design adaptations to the changing atmosphere that also mitigate the effects or lessen the causes. It does not make sense, after all, to cool your building while warming the planet. This is where nature might have some suggestions.

从动物和植物,学习适应的大师

当生态学家罗伯特·h·惠塔克(PDF)着手对地球的生态系统进行分类在1960年代,他两个非生物因素用于定义生物群落:温度和湿度。无论是针叶林、苔原、沙漠或干燥的热带森林,这双因素最终确定生活领域。适应生活空间的设计必须控制这两个元素没有过度使用能源和资源;选择意味着水短缺和污染。

通过Flickr迈克Baird象海豹的形象温度和湿度调节迫切的担忧在动物和植物世界,保持最佳的内部条件尽管室外大范围波动社交礼仪上必要的。的策略来应对过度的温度范围宽。冷,例如;等冬天飞往南方的雪雁,在你的血液像南极鱼有防冻Notothenioids枯竭,暂时“死亡”一样行动缓慢的动物有惊人的数组的策略去杀了寒意。

这样的一个策略,节约热能称为逆流换热。你可以看到它在涉水海鸟的血管像海鸥。动脉血液从心脏输送到四肢和预热冷,静脉血液回到心脏。全球变暖是由于墙的两艘船只密切接触。

另一个策略捕获和保存温度和水分通过运行过去空气冷凝器盘子,称为鼻甲,骆驼的鼻子或象海豹。这些鼻板吸收热量和水分,这样动物可能使用它,要么失去它根据室外温度。鼻板冷却热干燥的空气从大气骆驼的白天,之前添加一个小水分进入动物的肺。空气出去剥夺任何水分,以免浪费它。

通过Flickr yellowcloud Lithops形象的纳米布沙漠甲虫使用整个壳作为冷凝器走进黑夜,点本身对主流的海风的方向,和等待。表面亲水和疏水区域频道冷凝水进入嘴里,它背着烈日上涨之前回到了家里。

蒸发冷却在皮肤上是另一个很好的例子,一个所谓的相变温度的影响。液体的蒸发汗水气态释放热能,迅速冷却身体。一个复杂的信号系统集汗腺打开当夏天走或令人尴尬的问题使我们气冲冲的。

植物进化出一个看似无穷无尽的各种形状来调节温度和湿度,干硬后和针头的仙人掌,叶子,折叠冷或热罢工时,光的通灵地下的沙漠植物Lithops。叶子反射热量的灰色,或用细毛陷阱潮湿的空气,或自己涂蜡。

架构的自然热酷教训

这些策略可以而且已经应用于建筑设计。

建筑使用相变装置,如皮尔斯的议会第二房子建筑在墨尔本,澳大利亚,驱逐通过冷冻固体转换为多余的热量融化的液体。冰冷的液体管道通过冷却梁天花板的高层辐射冷却中最热的一天。建筑也利用同样的原则在运用所谓的淋浴塔,与水直接下表面的蒸发冷却和热空气卷入。

的海水温室项目和建筑师迈克尔Pawlyn的撒哈拉森林项目使用沙漠甲虫的冷凝原理,采用温室作为巨大的剧照凝结潮湿的空气从海洋和在此过程中除去盐。

这部小说Flectofin遮阳系统(PDF)基于变形的天堂鸟花,使用形式的灵活性来操纵垂直缝屏幕曲面的两倍。屏幕可以打开和关闭,让光和空气中基于条件,没有铰链和昂贵的传统屏幕的成品零件。它赢得了2012年国际仿生Schauenburg基金会奖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组弗莱堡Albert-Ludwigs-University和纺织技术和过程工程研究所ITV Denkendorf

天堂鸟d . Laird通过Flickr照片的导数Flectofin,设计的Soma架构维也纳,奥地利,是基于2012年丽水世博会主题馆,韩国。玻璃纤维增强塑料使用的设计师,结合高抗弯刚度较低的抗拉强度。108年GRP板条或薄板,由一个简单的原则被激活。他们从顶部和底部压缩在一起,像一个灵活的统治者,他们弯曲,获得更广泛的之间的空缺。一个大型可逆的弹性变形在自然界发现的类似。系统的传感器和伺服电机控制薄板,他们是摆满了led作为一个不断变化的媒体显示。