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湿度问题引起的发明,看空调如何改变了世界

2017-06-12 08:52 来源:中国气象报社 
2017-06-12 08:52:45来源:中国气象报社作者:责任编辑:肖春芳

  试想一下,如果我们可以控制天气:按下按钮,就能使空气更温暖或凉爽,更加湿润或干燥,世间将不再有干旱、洪水,也没有热浪或路面结冰,沙漠将变成绿洲,农作物年年丰收。

  事实上,气候变化问题已经激发了一些疯狂的设想,比如在大气层上空喷洒硫酸盐,向海洋里倾倒生石灰。但人类仍没有找到精确控制天气的方法,至少我们还不能精确控制室外天气。

  不过,空调已经可以控制室内天气,它的发明或许可以带来一些启示。

  湿度问题引起的发明

  古怪的罗马皇帝埃拉加巴卢斯曾让奴隶把山上的雪搬下来堆在花园里,从而吹来的微风使宫殿变得凉快。

  19世纪,美国波士顿企业家弗雷德里克·图多尔靠类似的方法积累了大量财富。他让人冬天从新英格兰结冰的湖里取了许多冰块,用锯末隔热,夏天把冰块运到炎热的地方售卖。

  众所周知,1902年空调发明,但当时并非为了提高生活舒适度。那年夏天,因为天气格外湿热,纽约布鲁克林一家印刷厂很是困扰,纸张总是变形,油墨也不干。这家印刷厂请专门制作暖气机、风箱及排风机的水牛城锻造公司为其设计一个可以控制湿度的系统。

  研发部小伙子威利斯·哈维兰·开利找到国家气候表,精确算出了印刷需要的温度和湿度,发明了“空气处理仪”(即后来的空调),让它凝结出水,再集中排出,使空气的湿度稳定在了55%,成功解决了印刷厂的问题。

  影院观众成为最早享受空调福利的人

  水牛城锻造公司很快将“空气处理仪”投入到各种各样的商业服务中,比如面粉厂和生产刀片的吉列公司。

  1906年,开利开始探索“舒适度”的商业潜力,在剧院等公共建筑内推广空调。

  这是一个精明的选择。历史上的剧院常常在夏季关闭,因为没有窗户,人们的身体紧紧挨在一起。

  新英格兰冰也曾在剧院短暂流行过一阵子。1880年夏天,纽约麦迪逊剧院每天需要四吨冰降温,冰面附近一个8英尺大的风扇把凉风通过吹向观众。但用这种方法变凉的空气极为潮湿,加之新英格兰湖区污染加重,融化的冰有时会带来难闻的气味。因此,开利的空调非常实用。

  美国普通市民首次感受空调就是在19世纪20年代新兴的电影院里。当时,空调是电影院的一大卖点。

  空调对人们生活产生深远影响

  如果太热或太湿,电脑会罢工。如果工厂不能控温控湿,硅芯片甚至很难生产出来。

  建筑业也深受影响。炎热气候地区的房屋通常有厚墙、高天花板和远离阳光的窗户,来使房间变得更加凉爽。在美国南部,两座房子之间会设计有顶的走廊,形成一条风道。在空调诞生之前,玻璃幕墙的摩天大楼人们连想都不敢想,因为住在顶楼的人会遭到太阳的强烈烘烤。

  空调也改变了人口分布。没有空调,很难想象像迪拜和新加坡等城市的崛起。随着20世纪美国居民住宅楼迅速发展,从佛罗里达到加利福尼亚州,这些偏南方的“阳光地带”人口激增,从占全美人口的28%增长到40%。

  新兴经济体的迅速发展也可以通过空调体现出来。中国近年来发展迅速,中国城市家庭空调安装率仅10年间就从不到十分之一增长到超过三分之二。在印度、巴西和印度尼西亚等国,空调市场也以两位数的百分比迅速增长。而且,空调市场的发展空间依然很大,全球30个最大的城市中有11个在热带地区。

  从很多方面来看,空调行业的繁荣都是好消息。空调降低了热浪期间的死亡率;炎热让在押囚犯焦躁易怒,而空调则使他们间的打架斗殴行动有所减少;当考场温度超过21℃或22℃时,学生们数学测试的分数会变低;空调也让办公室工作更有效率,在一项新的研究中,空调让美国政府打字员工作效率提高24%。

  我们何时能控制室外天气?

  经济学家威廉·诺德豪斯借助经纬度线将地球分成了一个个小单元,并为每个单元绘制了气候、生产力和人口情况。他发现,在平均气温越高的地方,人均生产力越低。

  有分析认为,当气温在18℃和22℃之间时,人们的生产力最高。

  但依然有一个不容忽视的真相:只能通过让室外更热来让室内更凉快。

  一项在亚利桑那州凤凰城进行的研究发现,空调机组抽出的热空气使该市夜间温度升高了2℃。当然,这让空调机组工作得更卖力,又让室外更热。地铁列车内的空调也让站台空气更热。

  再者,空调靠电力驱动,而发电的方式依然是燃煤或燃气。此外,空调常常使用冷却剂,如果冷却剂泄露,其中许多会成为温室气体的主要来源。但空调的需求增长得如此之快。对气候变化来说,这是个令人担忧的消息。

  什么时候,我们也能发明控制室外天气的方法呢?

  (作者:蒂姆·哈福德作者系《金融时报》专栏作家,曾任牛津大学的经济学教授,被誉为“当今最幽默的生活经济学大师”。来源:BBC 翻译:张格苗)

[责任编辑:肖春芳]


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