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纽约—透过他在皇后区大桥上向东行驶的普锐斯汽车上布满雨点的车窗，斯图尔特·加芬看到一片黑色、水汪汪的错失良机之海。
“看看所有那些。又损失了 10 万平方英尺！”
加芬是哥伦比亚大学气候系统研究中心的气候学家，他正在前往皇后区长岛市的联合爱迪生发电厂的路上。他从 40 米高的大桥上看到的景色一片黯淡，而且不仅仅是因为下雨。
“就那样闲置着，”他叹了口气。“毫无用处的黑色屋顶。”
自 2003 年以来，加芬一直在研究“绿色”屋顶——那些覆盖着生长在防水膜顶部的植被的屋顶——及其在缓解城市气候变化方面的潜力。
像大多数大城市一样，纽约市是一个热点地区，不仅仅是在文化意义上。太阳能被混凝土建筑和沥青路面吸收后转化为热量，使其比周围的农村地区明显更热——这种现象被称为城市热岛效应。
根据纽约市区域热岛倡议 2006 年的一份报告，绿色屋顶可以使近地表空气温度平均每单位面积降低 16.4 摄氏度——在缓解热岛效应方面略逊于行道树。绿色屋顶的明显优势在于它们不占用宝贵的地面空间。“屋顶空间只是一种浪费的资源，”加芬解释说。“我们在纽约市有大约 30 到 40 平方英里 [的空间]——那是中央公园的 22 倍！”
虽然为热岛降温是缓解城市气候变化的一个重要方面，但更大影响可能来自于大规模的节能。这正是绿色屋顶蕴藏着巨大潜力的地方。大部分从黑色屋顶滴落的雨水与街道上的污染物和污水系统中的废水混合，然后流向遍布全市的 14 个水处理厂——在那里，清洁和储存这些水需要花费金钱和能源。在暴风雨期间，这些受污染的水会完全绕过处理厂，直接将污染物倾倒入河流。
四英寸厚的绿色屋顶每平方英尺可以容纳一加仑水。如果城市中所有的屋顶都是绿色的，它们将代表十亿加仑的储存潜力。加芬说，建造储水罐来储存如此大量的水“几乎是不可思议的”。“这种方法还有更多的好处，”他补充道。“它从源头上阻止了问题的发生。”
虽然许多人喜欢绿色屋顶的想法，但安装成本（每平方英尺 10 美元到 35 美元，具体取决于屋顶大小、安装的便利性以及屋顶和排水组件以及植物类型）使得它们对某些建筑物来说并不实用。
纽约绿色屋顶有限责任公司联合创始人克里斯·布鲁纳说：“毫无疑问，将屋顶漆成白色比安装绿色屋顶更便宜。”但布鲁纳表示，在减少雨水径流和改善空气质量方面，白色屋顶根本无法与之媲美。
这就是为什么加芬在这个下雨的下午参观联合爱迪生公司四分之一英亩的绿色屋顶。加芬使用为农业研究开发的传感器，正在将城市屋顶（如纽约市最大的能源供应商的屋顶）变成实地考察点，在那里他可以测量决定表面温度和储水量的能量和吸水特性。
联合爱迪生公司广阔的绿色屋顶覆盖着景天植物，这是一种耐寒的多肉植物，几乎不需要维护，甚至无需维护。它大部分是绿色的，除了一个凸起的区域是黑色的，带有一块白色的斑块。这个凸起的区域用作对照：能量传感器探测黑色和白色表面以测量其表面温度，并将其与种植区域的表面温度进行比较，而计量槽则收集从这两个表面流出的水。今天，雨水正从对照屋顶的侧面倾泻而下。
在去年发表在《传感器》杂志上的一份报告中，加芬提供了从纽约市地区（包括联合爱迪生公司）的五个绿色屋顶研究站收集的样本数据，这些数据构成了一个典型的“城市气象网络”。结果表明，绿色屋顶的缓解效应确实存在，并且可以被准确测量。加芬认为，测量这些效应对于城市政策制定者比较不同缓解策略的成本和效益非常重要。
但对加芬来说，衡量联合爱迪生公司屋顶效率的最有意义的标准不是数字。“听到 [工程师] 说他们不必像以前那样频繁地更换空调系统上的过滤器，这很有趣，”他说，并解释说，至少从轶事上来看，自从 2008 年安装屋顶以来，该建筑的空气质量明显提高。最终，他希望定量测量绿色屋顶表面的空气和水质量。
加芬说，对屋顶会被水浸透、漏水的毫无根据的担忧也阻碍了建筑物屋顶绿化。“现代艺术博物馆被说服尝试了，但他们对此非常紧张，因为他们想到了他们的毕加索，”他开玩笑说。但他坚称，绿色屋顶是最安全、最防护、最持久和风险最低的屋顶。“黑色屋顶，”他皱着眉头说，“甚至不是好屋顶！”
城市周围的几个屋顶已经绿化，包括学校、博物馆甚至皇后区的银杯工作室（《黑道家族》的拍摄地）的屋顶。市长办公室的屋顶已变成白色——加芬说，在夏天比黑色好，但在冬天可能更糟。虽然最近在《地球物理研究快报》上发表的一项研究表明，白色屋顶可能有助于城市降温，但它们对雨水径流没有任何作用。
除了它们可衡量的环境效应外，加芬说亲生命性——对生命系统的热爱——和自然空间的治疗价值是绿色屋顶的另一个更定性的激励因素。“我最近去医院看望我的岳母，她正望着最荒凉的屋顶，”他描述了那个荒芜、垃圾遍地的表面。“我在想：‘如果那是绿色屋顶……’”