自冷却草皮可以让炎热的运动变得更容易忍受

户外运动变得异常炎热。著名国际运动员最近在一份报告中表示，极端高温可能对今年巴黎奥运会造成安全风险。就在上个月，南美足球联合会效仿国际足联多年前的做法，正式修改了规则，以应对“气候变化导致的气温升高”。随着气温升高，越来越多的社区用更容易维护的人造草皮代替草坪，这些高温问题将会恶化。尽管人造草皮更耐用，但它难以吸收和保留水分，最终导致表面温度升高，有时接近 170 华氏度。

荷兰 KWR 水研究所的研究人员试图通过发明一种新型“蒸发冷却”人工材料来解决草坪温度过高的问题，这种材料能够收集雨水并利用其降低场地表面的温度。这项研究发表在本周的《可持续城市前沿》杂志上，研究发现，他们定制的草坪表面温度比现代人造草坪低 46 度，接近天然草坪的温度。研究人员认为，如果大规模实施，这种自冷却草坪可以降低严重中暑风险，甚至有助于改善城市地区的雨水排水，因为传统人造草坪无法很好地吸收雨水。

KWR 水研究所水文学家 Marjolein van Huijgevoort 在一份声明中表示：“与传统的人造草坪球场相比，在人造草坪球场中安装地下水储存和毛细灌溉系统可以显著降低地表温度。通过在球场下方进行循环现场水管理，可以实现显著的蒸发冷却效果。”

雨水蒸发后，草皮几乎和天然草一样凉爽

天然草皮在降温、排水方面通常比人工草皮更可取，因为水可以自然渗入土壤。然而，近年来，运动场，甚至越来越多的公园，都转向使用人工草皮，因为人工草皮易于维护。研究人员以草皮天然的吸水性为灵感，创造了自己的草皮，在草皮表面和减震垫的正下方塞了一个开放式储水层。该储水层可捕获和储存雨水。然后使用亲水性岩棉纤维制成的毛细管将水输送回表面，在那里蒸发。最后，蒸发的水自然冷却了草皮表面。

2020 年，一个温暖、阳光明媚的夏日，研究人员在荷兰测试了自冷草皮与传统草皮和天然草皮的对比情况。自冷草皮的表面温度为 98 华氏度。这很热，但与传统草皮相比就差远了，后者的温度高达 144 华氏度。除此之外，自冷草皮的温度几乎与天然草坪相同，后者的温度为 101.6 华氏度。

虽然之前有其他研究尝试使用喷水系统间歇性地冷却人造草皮，但这种系统通常只能提供有限的短期降温效果。持续的喷水还会损坏或削弱草坪的运动性能。KWR 研究人员表示，这种新方法通过储存自然产生的雨水在需要时为场地降温，从而改进了这些努力。据报道，自冷却草皮还使场地表面温度略有降低。除了降温效果外，研究人员表示，吸水沥青还可以帮助减少雨水排放，从而可以对抗城市洪涝灾害。据报道，近年来，排水系统不完善和混凝土过剩导致暴雨引起的洪涝灾害增多。

研究人员表示，他们的新型冷却系统实施起来相对简单，但成本并不低。自冷却球场的安装成本可能高达传统草坪的两倍。虽然实验重点关注的是 5X5 米的小块草坪，但现实世界中的球场成本很容易超过这个数字。不过，这些前期成本可能只是部分原因。中暑和其他健康相关危害或排水不良造成的农业损害本身也会带来长期成本，理论上，大规模使用更凉爽的草坪可以减轻这些成本。

研究人员写道：“冷却标准球场所需的投资高于传统球场。然而，这项投资使球场成为现场水管理制度的一部分，并基于保留（而不是排出）雨水的自然蒸发，为运动员形成了一个更凉爽、更安全的球场。”