关键概念
节能
温度
热量
植物
隔热
介绍
你见过屋顶花园吗？在世界各地，一些屋顶已经被改造成了绿色的生活空间。除了美观之外，屋顶花园还有许多显而易见的优点，包括种植（非常）本地的食物。你想要用自家屋顶种的蔬菜做晚餐，还是用一些新鲜采摘的屋顶鲜花来装饰你的花瓶？屋顶花园还能从空气中吸收二氧化碳，同时释放出可供呼吸的氧气。芝加哥市政厅是一座著名的拥有屋顶花园的建筑。但是，屋顶花园能在炎热的夏天让你的房子更凉爽，并降低你的能源费用吗？试试这个活动来找出答案吧！
背景
屋顶花园，也称为生态屋顶或绿色屋顶，具有许多优点，包括为农业提供更多空间，为城市景观增添美感，以及提高空气质量。在光合作用过程中，植物从空气中吸收二氧化碳，并释放出我们呼吸所需的氧气。
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在炎热的夏天，屋顶花园也可能比传统屋顶更能保持建筑物凉爽——尤其是那些通常使用沥青和砾石屋顶表面的大型建筑物。由于传统屋顶长时间暴露在阳光直射下，其温度往往会高于实际气温。这种热量会辐射回环境中，使得城市地区比农村和郊区地区温暖得多。如果您居住在大型城市，或者在温暖的月份去过有很多混凝土和建筑物的购物中心，您可能已经注意到温度差异。当热量从屋顶辐射回环境时，像城市这样拥有许多建筑物的区域，当地气温可能会升高多达 5 到 7 华氏度！这种现象被称为城市热岛效应。
材料
• 两个鞋盒、照片存储盒或半加仑大小的纸板牛奶盒。盒子的大小、颜色和形状应相同。
• 草皮，在大多数苗圃或园艺用品商店都有售。或者，可以使用少量湿润的土壤、一些新鲜拔出的杂草和胶带。
• 美工刀（以及使用这种锋利工具时成人的帮助）
• 炎热晴朗的户外场所
• 温度计
• 闹钟或计时器
准备
• 将其中一个盒子的盖子（或牛奶盒的一侧）放在草皮上。使用美工刀，小心地沿着盖子边缘切割，得到一块与盖子大小相同的草皮。可能需要成人协助使用美工刀。将切割好的草皮块放在盒子顶部（或牛奶盒的一侧）。
• 如果您使用土壤和杂草代替草皮，请使用胶带在盖子边缘周围制作一个凸起的边框，然后在盖子上倒入一层薄薄的湿润土壤（胶带应有助于固定土壤），然后添加几株新鲜拔出的杂草。
• 现在您应该有一个顶部有草皮（或土壤和杂草）的盒子，这将代表您的屋顶花园房屋，以及一个顶部没有任何东西的盒子，这将代表您的传统房屋。
步骤
• 在炎热晴朗的一天，将温度计放入顶部有草皮的盒子中，盖上盒子，然后拿到户外。
• 将盒子放在您选择的阳光充足的地方。将其放在阳光下 30 分钟。（您需要测试两个盒子在相同的云层条件下，特别是在阳光明媚且温暖的情况下，每个盒子都在户外 30 分钟。如果您在测试盒子时云层条件发生变化，请尝试稍后在天气温暖晴朗时重新测试。）
• 30 分钟过后，打开盒子并快速读取温度计的温度。盒子里面有多热？
• 将温度计放在盒子附近的阴凉处（仍然在户外）。待温度计适应阴凉处后，读取温度。阴凉处有多热？这与盒子里的温度相比如何？
• 对顶部没有草皮的盒子重复这些步骤。30 分钟后，没有草皮的盒子里面有多热？这与盒子外阴凉处的温度相比如何？
• 总的来说，与盒子外阴凉处的温度相比，哪个盒子内部最凉爽？你能解释你的结果吗？
• 额外内容： 您可以通过重复此活动来研究屋顶花园如何影响建筑物一整天的温度，但将盒子整天放在户外，并在一天中（包括天黑后）进行测量，或者在盒子上使用加热灯来模拟炎热的一天（并关闭灯来模拟太阳下山）。盒子的温度在一整天内如何变化？
• 额外内容：您可以尝试为您的盒子房屋种植自己的屋顶花园，并探索许多变量。哪种植物效果最好？土壤深度会改变温度结果吗？
• 额外内容： 您可以探索屋顶花园如何影响建筑物在冬季的保暖程度。为此，请重复此活动，但这次在较冷的日子（或室内）测试盒子，并在盒子顶部放一层冰块。（首先用保鲜膜盖住盒子以保持干燥。）您也可以将盒子放在装有冰块的托盘上（再次用保鲜膜覆盖）。在类似冬季的条件下，哪个盒子最保暖 观察和结果
带有“屋顶花园”的盒子是否比普通盒子更凉爽？
人们认为屋顶花园可能能够减少城市热岛效应。一般来说，屋顶花园比传统的沥青和砾石屋顶更能吸收热量并更好地隔绝建筑物。在这个活动中，您应该已经看到了这一点；虽然两个盒子可能都比附近阴凉处的温度高，但与没有草皮的盒子相比，带有草皮（或土壤和杂草）的盒子内部应该相对凉爽。作为真实屋顶花园如何帮助建筑物保持凉爽的一个例子，来自芝加哥市政厅建筑的测量结果表明，在夏季气温达到 90 多华氏度的一天，覆盖黑色沥青的屋顶区域表面温度升至 169 华氏度，而种植了屋顶花园的区域仅升至 119 华氏度——相差 50 度！
清理
在获得许可的情况下，您可以将草皮种植在某处，或将其堆肥。任何干净的纸板都可以回收利用。
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本活动由科学伙伴合作推出