本來美國整體地形就太差,南北通透,導致美國成為世界上極端氣候最多的國家之一。所以北美在下雪的時候基本都伴有大風,形成暴風雪,再疊加拉垮的美國電網,于是幾乎每年冬天,我們都能聽到美國鬧雪災的相關新聞。
美國東海岸是南北走向的阿巴拉契亞山脈,西海岸南北走向的落基山脈。中部是一覽無余的大平原。中部缺乏東西走向的山脈。
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這就是地理上的穿堂風地形,南北大通透。夏天,颶風由墨西哥灣形成,北上橫掃中南部。冬天,寒潮由北極巴芬島和哈德遜灣一帶形成,南下橫穿美國中部大平原,最遠甚至可以直達美國最南端的得克薩斯州。
這次極端天氣的起因,就是平時被束縛在高緯度的極地渦旋,被高空波動拉長撕裂,大量北極冷空氣被甩向中低緯度,像打開了通向冰窖的大門。
冷空氣本身并不可怕,真正放大破壞力的,是它遇上了從太平洋和墨西哥灣源源不斷輸送而來的暖濕氣流。冰冷與溫暖,干冷與潮濕,在北美大陸上空狠狠撞到一起,結果就是千里暴雪加大范圍凍雨。
這次風暴從太平洋近海生成,穿過落基山和大平原,橫掃四角地區、俄亥俄河谷,一路向東推進,最終在美國東北部演變成典型的東北風暴。
整個系統長度超過2000公里,覆蓋從新墨西哥到新英格蘭的廣大地區,幾乎把美國東部三分之二版圖都裝進了風暴半徑。
它不是匆匆而過,而是緩慢推進,帶來的是長時間、連續性的雪、雨夾雪和凍雨。對電網來說,這種又冷又久、又濕又重的組合,幾乎是最糟糕的劇本。
很多人會以為,大雪才是罪魁禍首。但對電線和樹木來說,真正致命的是凍雨和結冰。雨滴落下來時還是液態,接觸到接近或低于零度的地面、電線、樹枝,就瞬間凝固成透明冰殼。
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一層、兩層、三層,慢慢堆積。看上去晶瑩剔透,實則壓得線路喘不過氣來。在美國南部的一些地區,冰層厚度接近2厘米,這意味著每一段高壓線都在承受遠超設計預期的重量。
再疊加時速上百公里的狂風,樹枝被活生生折斷,整棵大樹被連根掀翻,砸向本就不堪重負的線路,斷線、短路、倒桿像連鎖反應一樣迅速蔓延。
更關鍵的是,這場風暴并沒有只攻擊某個局部,而是從南到北、從內陸到沿海,一層層推進。臺風、颶風往往集中在沿海地區,電力公司還算有針對性的防護經驗;但這一次,從田納西、密西西比、路易斯安那,一直到中大西洋沿岸,大片傳統上對嚴重冰暴準備不足的地區,都被拖進了風暴的“覆蓋名單”。
結果,就是電網在多個薄弱環節同時被擊穿,超過100萬用戶一夜之間陷入斷電,航班取消突破1萬架次,創下近年來罕見記錄。
風暴如此強,是大氣形勢疊加氣候背景共同作用的結果。
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一方面,是極地渦旋異常偏南、急劇擺動;另一方面,氣候變暖帶來的是水汽含量上升,更容易在冷暖交鋒時形成強降水。
所謂暖冬并不意味著風暴消失,而是極端事件的振幅更大,冷熱轉折更猛烈。大氣系統的每一次劇烈波動,都會透過這種極端天氣,清清楚楚地反映在地面上。
如果說自然給出的是一道超綱考題,那美國電網暴露出來的,是基礎薄弱和系統老化的雙重困境。表面看,是風太大、冰太厚;往深里看,是幾十年累積下來的結構性問題,在一次極端天氣中集中爆發。
首先,美國大量電力設施年事已高——全國超過70%的高壓輸電線路和變壓器已經服役25年以上,接近甚至超過50年的典型設計壽命。
很多關鍵設備仍停留在上世紀的技術水平,當年設計時,根本沒有預料到今天這種極端天氣的頻率和強度。老化設備在極寒條件下更容易金屬疲勞,絕緣老化后遇到凍雨更容易出現閃絡、短路,一旦故障,就需要人工檢修,恢復時間被大大拉長。
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其次,是架空線路比例極高。美國全國范圍內,大部分輸配電線路都以架空形式存在,真正埋入地下的只占少數。
城市核心區、部分高價值社區會投資地下電纜,但在廣大郊區和鄉村,電線桿仍是主角。與之形成鮮明對比的是,地下電纜幾乎不受大風、樹倒和覆冰的影響。
研究表明,在某些嚴重風暴案例中,如果額外把25%的架空線改為地下線路,平均停電時長可以減少一到數成。然而,地下化的成本極高,每公里投資遠遠高于架空線,對企業來說是沉重負擔,對監管者來說則意味著電價、財政和選票的多重權衡。
再次,是電網結構高度碎片化。美國電力系統由數千家公用事業公司和獨立運營機構拼接而成,不同州有不同的監管標準,不同區域的投資、維護、應急預案也各自為政。這種松散結構在平時尚可運轉,但在跨區域大風暴面前,就暴露出協調效率低、救援調配慢的問題。某些地區即便技術上可以從鄰近區域獲得支援電力,現實中卻可能因為規章、合同、市場機制等掣肘,難以及時展開跨區支援。
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還有一個常被忽視的事實:極端天氣往往同時沖擊供給和需求。一邊是風機結冰、天然氣供應吃緊、部分發電設施被迫降出力;另一邊,則是數以千萬計家庭的取暖需求在短時間內飆升。
老舊的電網本就運行在高負荷邊緣,此時再遭遇線路、變電站的物理損壞,就很容易演化為區域性供電缺口,甚至出現負荷削減和限電措施。
把這些因素疊加起來,我們就能看清,這并不是一場簡單的天氣事件,而是一次對基礎設施韌性和治理能力的綜合壓力測試。風暴之所以能撕開美國電網的裂口,是因為氣候變率在加劇,而基礎設施更新速度卻明顯滯后。
從客觀角度看,任何國家在遭遇跨千公里、跨數十州、伴隨凍雨和極端低溫的超級風暴時,都很難做到毫發無損。技術有極限,資源有邊界,風險永遠不可能被降到零。
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但同樣客觀的是,如果在過去幾十年里,電網更新、更強冗余、更智能調度、更多地下化、更統一的區域協調能堅持一步一步推進,這次風暴造成的損失和停電范圍,很可能不會如此嚴重。
極端天氣不會提前打招呼,也不會因為一個國家是老牌發達國家就網開一面。電網如此,城市如此,國家亦如此。
多花的每一筆基礎設施投入,多做的每一份冗余預案,多練的每一套應急演練,短期看或許都不夠劃算,卻可能在關鍵時刻,換來成千上萬家庭的燈火不滅、供暖不斷、生活不停。這不是夸張,而是一次次極端事件已經寫在現實里的注腳。
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