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紐約—透過他在皇后區大橋上向東行駛的普銳斯汽車上佈滿雨點的車窗，斯圖爾特·加芬看到一片黑色、水汪汪的錯失良機之海。
“看看所有那些。又損失了 10 萬平方英尺！”
加芬是哥倫比亞大學氣候系統研究中心的氣候學家，他正在前往皇后區長島市的聯合愛迪生髮電廠的路上。他從 40 米高的大橋上看到的景色一片黯淡，而且不僅僅是因為下雨。
“就那樣閒置著，”他嘆了口氣。“毫無用處的黑色屋頂。”
自 2003 年以來，加芬一直在研究“綠色”屋頂——那些覆蓋著生長在防水膜頂部的植被的屋頂——及其在緩解城市氣候變化方面的潛力。
像大多數大城市一樣，紐約市是一個熱點地區，不僅僅是在文化意義上。太陽能被混凝土建築和瀝青路面吸收後轉化為熱量，使其比周圍的農村地區明顯更熱——這種現象被稱為城市熱島效應。
根據紐約市區域熱島倡議 2006 年的一份報告，綠色屋頂可以使近地表空氣溫度平均每單位面積降低 16.4 攝氏度——在緩解熱島效應方面略遜於行道樹。綠色屋頂的明顯優勢在於它們不佔用寶貴的地面空間。“屋頂空間只是一種浪費的資源，”加芬解釋說。“我們在紐約市有大約 30 到 40 平方英里 [的空間]——那是中央公園的 22 倍！”
雖然為熱島降溫是緩解城市氣候變化的一個重要方面，但更大影響可能來自於大規模的節能。這正是綠色屋頂蘊藏著巨大潛力的地方。大部分從黑色屋頂滴落的雨水與街道上的汙染物和汙水系統中的廢水混合，然後流向遍佈全市的 14 個水處理廠——在那裡，清潔和儲存這些水需要花費金錢和能源。在暴風雨期間，這些受汙染的水會完全繞過處理廠，直接將汙染物傾倒入河流。
四英寸厚的綠色屋頂每平方英尺可以容納一加侖水。如果城市中所有的屋頂都是綠色的，它們將代表十億加侖的儲存潛力。加芬說，建造儲水罐來儲存如此大量的水“幾乎是不可思議的”。“這種方法還有更多的好處，”他補充道。“它從源頭上阻止了問題的發生。”
雖然許多人喜歡綠色屋頂的想法，但安裝成本（每平方英尺 10 美元到 35 美元，具體取決於屋頂大小、安裝的便利性以及屋頂和排水元件以及植物型別）使得它們對某些建築物來說並不實用。
紐約綠色屋頂有限責任公司聯合創始人克里斯·布魯納說：“毫無疑問，將屋頂漆成白色比安裝綠色屋頂更便宜。”但布魯納表示，在減少雨水徑流和改善空氣質量方面，白色屋頂根本無法與之媲美。
這就是為什麼加芬在這個下雨的下午參觀聯合愛迪生公司四分之一英畝的綠色屋頂。加芬使用為農業研究開發的感測器，正在將城市屋頂（如紐約市最大的能源供應商的屋頂）變成實地考察點，在那裡他可以測量決定表面溫度和儲水量的能量和吸水特性。
聯合愛迪生公司廣闊的綠色屋頂覆蓋著景天植物，這是一種耐寒的多肉植物，幾乎不需要維護，甚至無需維護。它大部分是綠色的，除了一個凸起的區域是黑色的，帶有一塊白色的斑塊。這個凸起的區域用作對照：能量感測器探測黑色和白色表面以測量其表面溫度，並將其與種植區域的表面溫度進行比較，而計量槽則收集從這兩個表面流出的水。今天，雨水正從對照屋頂的側面傾瀉而下。
在去年發表在《感測器》雜誌上的一份報告中，加芬提供了從紐約市地區（包括聯合愛迪生公司）的五個綠色屋頂研究站收集的樣本資料，這些資料構成了一個典型的“城市氣象網路”。結果表明，綠色屋頂的緩解效應確實存在，並且可以被準確測量。加芬認為，測量這些效應對於城市政策制定者比較不同緩解策略的成本和效益非常重要。
但對加芬來說，衡量聯合愛迪生公司屋頂效率的最有意義的標準不是數字。“聽到 [工程師] 說他們不必像以前那樣頻繁地更換空調系統上的過濾器，這很有趣，”他說，並解釋說，至少從軼事上來看，自從 2008 年安裝屋頂以來，該建築的空氣質量明顯提高。最終，他希望定量測量綠色屋頂表面的空氣和水質量。
加芬說，對屋頂會被水浸透、漏水的毫無根據的擔憂也阻礙了建築物屋頂綠化。“現代藝術博物館被說服嘗試了，但他們對此非常緊張，因為他們想到了他們的畢加索，”他開玩笑說。但他堅稱，綠色屋頂是最安全、最防護、最持久和風險最低的屋頂。“黑色屋頂，”他皺著眉頭說，“甚至不是好屋頂！”
城市周圍的幾個屋頂已經綠化，包括學校、博物館甚至皇后區的銀盃工作室（《黑道家族》的拍攝地）的屋頂。市長辦公室的屋頂已變成白色——加芬說，在夏天比黑色好，但在冬天可能更糟。雖然最近在《地球物理研究快報》上發表的一項研究表明，白色屋頂可能有助於城市降溫，但它們對雨水徑流沒有任何作用。
除了它們可衡量的環境效應外，加芬說親生命性——對生命系統的熱愛——和自然空間的治療價值是綠色屋頂的另一個更定性的激勵因素。“我最近去醫院看望我的岳母，她正望著最荒涼的屋頂，”他描述了那個荒蕪、垃圾遍地的表面。“我在想：‘如果那是綠色屋頂……’”