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，并与乌利亚娜·霍罗德基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博士生和登山运动员，Horodyskyj正在测量这个湖和其他湖的变化，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直接影响，也亲身见证了高温对当地人民造成的威胁。

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将作为联合国政策行动的基础，特别是2015年巴黎峰会形成的政策行动。

随着海洋变暖和酸化，农作物损失，食物和水短缺的可能性，作者注意到北极和珊瑚礁的“不可逆的制度转变”，以及Horodyskyj和她的同事正在研究的喜马拉雅冰川(最坏的情况)多达29%的减少。来自这些冰川的水为中国和印度的数百万人提供水源，而融化的冰是沿海洪水(预计到2100年将高达3英尺)的主要原因。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

对于那些一开始就不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:有限资源的消耗不断增加，有毒废物的产生呈几何级数增长。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，无论是否受生物启发，都将毫无意义。

由于“预防”一词早已失去了相关性，气候变化行动中的两个突出词现在是“缓解”和“适应”。当然，理想的设计是适应变化的大气，同时也减轻影响或减少原因。毕竟，在让地球变暖的同时给建筑物降温是没有道理的。这可能是大自然的一些建议。

从动物和植物学习，适应大师

当生态学家Robert H. Whittaker(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。

迈克·贝尔德通过Flickr拍摄的象海豹图片温度和湿度的调节是动植物界迫切关注的问题，在这个世界上，尽管外界有很大的波动，但仍然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，动物们有一系列惊人的策略来消灭寒冷。

其中一种保存热能的策略叫做逆流换热。你可以在像海鸥这样的涉水海鸟的血管中看到它。心脏的动脉血被泵到四肢，预热冰冷的静脉血回到心脏。变暖是由于两血管壁的密切接触。

另一种方法是让空气通过骆驼或象海豹鼻子里被称为鼻翼的凝汽板来捕获和保存温度和水分。这些鼻板吸收热量和水分，因此动物可以根据外界温度使用或失去它。鼻板可以在骆驼进入肺部之前，将白天大气中炎热干燥的空气冷却下来，并增加一些水分。为了不浪费空气中的水分，排出的空气会被剥离掉。

图片由黄色云通过Flickr 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。

植物进化出了看似无穷无尽的形状来调节温度和湿度，从仙人掌的波纹状和针状，到受冷或受热时折叠的叶子，再到沙漠植物Lithops将光线引入地下。树叶用灰色的颜色反射热量，或用细小的毛发留住潮湿的空气，或用蜡覆盖自己。

建筑从自然中汲取的冷热教训

这些策略中的许多都可以并且已经应用到建筑设计中。

使用相变设备的建筑物，例如皮尔斯s议会大厦II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，从海洋中冷凝潮湿的空气，并在此过程中去除其中的盐分。

新颖的遮阳系统弗分开(PDF)，以天极鸟花的变形为基础，利用形式的灵活性在双曲面上操纵垂直缝隙屏幕。这种屏幕可以打开和关闭，根据情况让光线和空气进入，而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 - 弗赖堡大学和英国丹肯多夫纺织技术和工艺工程研究所

天堂鸟照片由D.莱尔德通过Flickr 由群岛设计的衍生物SOMA建筑2012年韩国丽水世博会的主题馆。设计师使用玻璃纤维增强塑料，它结合了高拉伸强度和低弯曲刚度。108玻璃钢板或片层的激活原理很简单。它们从上到下被压缩在一起，就像你用一把灵活的尺子一样，当它们弯曲时，中间的开口就会变宽。发生了与自然界相似的大的可逆弹性变形。一套由传感器和伺服电机组成的系统控制着薄片，薄片上还装饰着led灯，用来显示不断变化的介质。