據(jù)美聯(lián)社最新報(bào)道,炎熱的氣溫進(jìn)一步加重了美國大部分地區(qū)本已陷入困境的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),而人們還在學(xué)著認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)(people are still learning to recognize)。
在氣候危機(jī)下,美國各地的基礎(chǔ)設(shè)施都在苦苦掙扎。引人注目的例子包括暴雨將紐約市的地鐵入口變成了瀑布,創(chuàng)紀(jì)錄的溫度使德克薩斯州的電網(wǎng)關(guān)閉,以及(海平面)上升的太平洋侵蝕沿海高速公路。
極端高溫在建筑環(huán)境中留下了更微妙的印記。道路、電力線路、交通系統(tǒng)和醫(yī)院都受到了一定程度的損害。對于某些類型的基礎(chǔ)設(shè)施,研究人員才剛剛開始了解熱量的作用。
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“高溫本身就是一種無形的危險(xiǎn),”亞利桑那州立大學(xué)的城市規(guī)劃師薩拉·米羅說,“與洪水、颶風(fēng)、野火相比,你不會(huì)立即看到高溫帶來的影響,但它的影響正實(shí)實(shí)在在的發(fā)生著。”
高溫導(dǎo)致的基礎(chǔ)設(shè)施問題不僅會(huì)出現(xiàn)在亞利桑那州這樣的地方,那里的溫度可能會(huì)非常高,而且在太平洋西北部等傳統(tǒng)上較冷的地區(qū),氣溫也會(huì)比以往任何時(shí)候都要高。
這是因?yàn)楫?dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)無法承受氣候變化。真正重要的不是絕對溫度,而是在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí),溫度超出工程師預(yù)期的程度。
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例如,美國的道路是由幾種不同的瀝青配方制成的,這取決于氣候條件。無論路面配方如何,當(dāng)?shù)缆访媾R超出其承受能力的高溫時(shí),瀝青就會(huì)軟化。然后,重型車輛就會(huì)像駛?cè)肽酀{一樣駛?cè)霝r青路面,留下車轍;過熱的瀝青也會(huì)因此開裂。
許多熱破壞是由無情的物理現(xiàn)實(shí)引起的,比如大多數(shù)物質(zhì)在受熱時(shí)會(huì)膨脹。美國西北大學(xué)的建筑工程師亞歷山德羅·羅塔·洛里亞說:“我們不需要成為工程師就能知道,當(dāng)材料受到溫度變化的影響時(shí),它們會(huì)變形。”
過熱的鐵軌可能會(huì)扭曲,橋梁可能會(huì)彎曲或失去應(yīng)有的運(yùn)行能力。例如,上個(gè)月紐約市的一座平旋橋(standard series)被卡住了;航空公司也可能面臨困境,這是因?yàn)轱w機(jī)在稀薄的空氣中更難產(chǎn)生上升力,而且它們還需要額外的跑道,高溫天氣也更容易遭遇空氣紊流。
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一些基礎(chǔ)設(shè)施可能會(huì)受到高溫引起的一系列復(fù)雜問題的沖擊。滿負(fù)荷的電線在高溫下會(huì)下垂,如果電線碰到樹或其他障礙物,就會(huì)有火災(zāi)危險(xiǎn)。為了降低風(fēng)險(xiǎn),電網(wǎng)管理者減少了流經(jīng)電網(wǎng)的電量。
燃煤電廠和核電站依靠用水保持系統(tǒng)冷卻的安全機(jī)制,但在炎熱的天氣里,這些水的溫度要高得多,不能吸收足夠多熱量,這迫使管理人員放慢能源生產(chǎn)以保證系統(tǒng)安全。
憂思科學(xué)家聯(lián)盟(Union of Concerned Scientists)的氣候科學(xué)家克里斯蒂娜?達(dá)爾表示:“高溫實(shí)際上使發(fā)電廠更難提供正常情況下可能提供的電力。由于工廠和能源線路的運(yùn)作方式,在極端炎熱的情況下,工廠很難跟上平均負(fù)荷。”與此同時(shí),能源需求飆升,因?yàn)槿藗冃枰揽亢碾姷目照{(diào)來躲避高溫。
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醫(yī)院在物理上受到了相對的保護(hù),但在極端炎熱的天氣里仍然會(huì)發(fā)出緊急信號(hào)。炎熱的天氣會(huì)讓更多的人因?yàn)橹惺睢⑾托难芗膊〉葐栴}而去醫(yī)院,人際暴力(interpersonal violence)也會(huì)隨著溫度的升高而增加——除了骨折和其他緊急情況之外,這些都是常見的。
喬治梅森大學(xué)的環(huán)境工程師Kirin Emlet Furst說,當(dāng)飲用水在極端高溫下通過地下管道時(shí),它的溫度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界衛(wèi)生組織建議的77華氏度(25攝氏度),25攝氏度是限制微生物繁殖機(jī)會(huì)的最高溫度。研究人員正試圖了解高溫對供水基礎(chǔ)設(shè)施的危害,以及高溫是否會(huì)增加金屬、塑料或兩者同時(shí)滲入自來水的可能性。
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羅塔·洛里亞的研究重點(diǎn)是地下城市熱島(subsurface urban heat islands),即由建筑物、地下基礎(chǔ)設(shè)施和其他建筑產(chǎn)生的廢熱和能量產(chǎn)生的地下熱量。正是這種熱量讓地鐵系統(tǒng)在夏天變得如此炎熱;此外,列車從地面軌道進(jìn)入隧道時(shí),會(huì)推動(dòng)車體前方的熱空氣,進(jìn)一步使系統(tǒng)溫度變高。暴露在地下熱量下的建筑物和其他基礎(chǔ)設(shè)施更容易受到需要昂貴維修的低水平損壞。
在所有類型的基礎(chǔ)設(shè)施中,熱量可能還會(huì)引起研究人員尚未完全認(rèn)識(shí)到的問題,這些問題或許沒有飛機(jī)停飛或醫(yī)院滿診那么明顯。熱量通常會(huì)加速(機(jī)械設(shè)備的)損耗和磨損,進(jìn)而增加維修成本。
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亞利桑那州立大學(xué)土木工程師米哈伊爾·切斯特(Mikhail Chester)說:“當(dāng)夏季出現(xiàn)這種熱浪時(shí),物體往往會(huì)比溫度較溫和時(shí)更頻繁地破裂。”管理人員可能不得不讓系統(tǒng)離線,以避免出現(xiàn)嚴(yán)重問題。切斯特說,“僅僅是出現(xiàn)故障的威脅就足以影響服務(wù)。”
孟菲斯大學(xué)(University of Memphis)土木工程師詹尼?坎普表示,即使沒有氣候危機(jī),由于維護(hù)不足和需求旺盛,一些老化的基礎(chǔ)設(shè)施也在苦苦掙扎。她說:“我們建造了一些東西,我們以為我們需要一個(gè)兒童游泳池,但實(shí)際上我們需要的是一個(gè)奧運(yùn)游泳池。而且我們還沒有投資于兒童泳池的發(fā)展。”
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隨著氣候危機(jī)的持續(xù)發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施的不斷老化,美國各地的城市將需要投資維護(hù)和升級(jí)日常生活的基礎(chǔ)系統(tǒng)。“這些隱藏的基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)社區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要部分,”德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的城市氣候?qū)W家Dev Niyogi說,“當(dāng)我們還沒有了解到它們時(shí),這才是它們的價(jià)值。”
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