日本降温:创新材料如何应对热浪

People walk on a busy sidewalk including one woman with an umbrella on a sunny day: As heatwaves become regular, new technologies are being developed to mitigate extreme heat.
As heatwaves become regular, new technologies are being developed to mitigate extreme heat.Image: Unsplash/Bingnan Li
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  • 全球气温上升导致日本中暑死亡人数显著增加:死亡人数从1993年之前的年均67人,上升至2020至2022年的每年1,253人。

  • 目前正在研发新技术,以减轻极端高温对人体和农作物的影响,包括散热服装、紫外线(UV)及隔热阳伞和农用遮阳网。

  • 公共部门与私营部门之间的合作对于开发和推广隔热防护产品至关重要。

热浪再次袭击全球气候,使其正处于有记录以来最热的十年。这一气温上升已对全球造成重大影响,包括人们的健康和农业生产力。虽然应对气候变化的长期解决方案至关重要,但应对当前正在经历的极端高温同样刻不容缓。

日本厚生劳动省的统计数据显示,中暑死亡人数急剧上升:从1993年之前年均67人,上升至2010至2019年间每年1,004人,2020至2022年间每年1,253人。

2024年7月15日至21日这一周内,消防与灾害管理厅报告称,全日本共有9,078人因中暑住院。针对预报中的热浪,日本政府正在恢复为期三个月的电费和燃气补贴,自8月起实施,因为政府预计,在5月停止先前补贴后,空调使用量将会增加。

据厚生劳动省的报告显示,在炎热天气中于户外从事体力劳动的建筑工人,中暑死亡人数最多。这一数据凸显了在室内以及长时间处于极端高温户外环境中的人群,需要隔热防护解决方案。

近期的热浪也严重影响了农作物。函馆市自1872年有记录以来,气温超过30摄氏度的日数最多,当地有数十吨南瓜因强烈日照导致表皮变色而被丢弃。

玉米产量过剩,部分农民不得不丢弃约6万株植株以稳定价格,造成近1,000万日元的损失。此外,部分农民放弃了番茄种植,原因是每天有700至800公斤番茄出现残次或不达标的情况。

根据世界经济论坛的《2024年全球风险报告》,极端天气是未来十年最主要的长期风险。因此,当前的热浪并非暂时现象,而将是一种反复发生的事件,因此亟需迅速采取行动,以应对极端高温带来的风险。

降温材料

在日本,阳伞越来越受欢迎,用于遮挡炎热。大约10年前,几乎只有女性会撑伞以避开紫外线。然而,随着能够阻隔热量的特殊面料问世,越来越多的儿童和男性也开始使用这一配饰。

例如,东丽公司开发的特殊面料“Summer Shield”可阻隔超过99%的紫外线,具有99.9%的反射与遮光效果,并可提供零下4摄氏度或更低的隔热效果。由于能在头部周围形成凉爽的阴影,此类阳伞已被推荐用于预防中暑。

日本的阳伞设计也日益多样化,并更加适合各年龄段和各性别人群使用。例如,Ogawa株式会社注重安全性,通过减少尖锐边角并采用色彩鲜艳的设计,使儿童上下学时更方便使用阳伞。

另一款颇受欢迎的产品,尤其在建筑工人中广受青睐,是空调工装(Kuchofuku)®,其夹克内置风扇。该风扇吹风可使汗水迅速干燥,将体内热空气排出,并以较凉的外部空气加以替换,从而保持身体凉爽。自2004年推出以来,产品改进包括防污、阻燃和防水材料。

在一次采访中,Kuchofuku株式会社董事长一ケ谷浩二(Koji Ichigaya)表示,有用户反馈称:“以前每年夏天我都要去医院七八次打点滴,但自从开始穿着空调服后,我再也没有去过医院。”

在农业领域,Inovex和KOIZUMISEIMA CO., LTD.等公司,与东丽一道,开发了用于温室的特殊遮阳网和覆盖膜。难题在于,这些产品往往会阻挡植物生长所需的热量和光照。不过,创新技术正在解决这一问题。

一位使用KOIZUMISEIMA温室遮阳网的番茄种植户指出,其温室内的温度降低了约2摄氏度。这意味着这些农民无需再为避开高温而清晨采收,从而提高了效率。与此同时,原本在气温超过30摄氏度时运行的风扇,现在启动频率降低,从而节约了能源。

公私合作推进防暑降温

公共部门与私营部门的合作,对于开发和推广能够提供更好隔热防护的阳伞、温室遮阳网及覆盖膜至关重要。

各地方政府通过活动与宣传,推动更多人使用雨伞进行防暑。例如,2018年,东京都政府与周边八个县合作举办了免费阳伞租借活动。根据环境省的数据,活动现场测得的暑热指数(WBGT)显示,阳伞可使WBGT降低1至3摄氏度,有效将中暑警戒等级降低一级。

该网站还提供了在缺少街道绿化的区域预防中暑的实用建议。建议包括穿着速干衬衫并使用阳伞,其效果可媲美每隔10米种植一棵行道树。川崎市在其官方网站上展示了热成像照片,直观呈现了有无阳伞时的温差,以此突出阳伞的益处。

在农业领域,东丽与石川县、石川县农业支援机构及当地番茄种植户合作,于2018年成立了“利用新型隔热材料建设高收益设施园艺模式协会”。

他们共同开发了一种温室覆盖膜,可将室内白天平均温度降低最多3摄氏度,以保护农作物免受高温影响,保障作物品质和产量。该产品轻便易用,计划于2025年春季推出。

这些隔热材料除可用于阳伞和温室覆盖膜外,还可用于窗帘和遮阳篷,以帮助应对室内温度上升问题。

随着极端高温预计将进一步加剧,我们不能低估加强公共部门与私营部门合作的重要性,这对于扩大隔热防护产品的开发与推广、并尽量减少高温的不利影响至关重要。

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