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哈希108竞彩平台:这个世界更热了,我们的道路晒化了,因全球“气候迁移”来袭

admin2022-08-269

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  作者:冯迪凡 ▪ 高雅

  这不是灾难片,而是2022年的夏天。

  铁轨弯曲,机场跑道融化,主要道路弯曲。7月18日,英国剑桥繁忙的A14高速公路在形成一条奇异的“山脊”后被关闭,这一道路上的突起曲线虽然对滑板爱好者可能有吸引力,但对快速行驶的汽车及其乘客来说是灾难性的。

  事实上,同样的事情已在美国、澳大利亚和非洲发生,也包括遭遇罕见热浪冲击的中国长江流域的城乡道路。随着平均气温上升和热浪变得更加频繁和强烈,基础设施中的道路越来越容易受到人类引起的全球变暖的影响。

  一项2017年评估气候危机对欧洲关键基础设施影响的研究发现,到2080年,热浪将占欧洲交通部门总灾害损失的92%左右,这在很大程度上是因为道路是在较冷时期建造所导致的,而在设计中“使用的最高温度”被超过的频次,会越来越高。

  北京大学能源研究院副研究员李想接受第一财经记者采访时表示,全球变暖与道路情况变差是高度相关的,“准确地说,沥青公路融化、泥石流和强降雨增多,这是气候迁移的后果之一。”他称。

  全球整体气候特征出现变化,发生了北移。“英国或法国的天气像意大利,而意大利则类似以前北非的天气。这就导致降雨带的变化。”李想说,“相比全球变暖的说法,确切一点说应该是气候变化(climate change)。”

  

  罗马不是一日建成的。李想提供的一份来自美国哥伦比亚大学拉蒙特—多尔蒂地球观测站2013年的研究发现,在全球持续变暖的情况下,地球上的风雨带向北推移,这可能致使中东、美国西部和亚马逊河流域等地区更为干燥少雨,同时使得亚洲季风带和非洲的赤道地带更加多雨。

  李想说,目前,不仅是有些地区出现干旱,还有些地区降雨骤增。

  “因为全球的季风和洋流总体处在平衡状态,但温度发生变化后,海水温度也会变化,随之而来的是大气循环中水蒸气的循环方向、位置和特征的变化,因此就会导致以前干旱的地方涝,以前容易涝的地方旱,甚至台风或飓风的位置和走向也会改变,因为这都会受湿度和温度的影响。整体影响非常大。”他解释道,这一趋势目前已经常态化,极端天气的出现并非今年的个例,而是愈演愈烈。“欧洲的高温热浪从至少五年前起就开始逐渐显现。”他说。

  李想称,气候迁移导致一些地区的永久冻土也出现解冻现象。“这一影响也不容小觑,因为整个生态相当于就改变了。对于很多国家来说,这一变化很容易造成气候灾害。”

  简而言之,极端高温现象引发的强降雨和洪水会迅速侵蚀高速公路和铺砌路基的道路,同时摧毁由砾石和泥土构成的道路。维修成本可能很高:譬如,在2010~2014年期间,澳大利亚的大洪水使该国政府付出了约64亿美元(约合440亿元人民币)的道路网络维修费用。

  而正如李想所说,在传统上较冷的地方,问题是冻土解冻。根据加拿大气候研究所的一份报告,该国北部地区超过一半的冬季道路每年秋天都建在结冰的湖泊和河流上,这在30年内恐怕将不再可行,而到2080年,几乎所有这些都可能消失,整个地区的关键道路服务恐被切断。而在该国育空地区,由于永久冻土退化,主要由砾石制成的全季节道路的成本在未来20年可能达到16亿美元。

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  然而,高成本维护只是危害中的一部分,道路网络的中断可能对全球商业和发展产生巨大影响。当德国的勒沃库森大桥在2012年12月至2013年3月期间关闭时,由此造成的国民经济损失估计为8000万欧元(约合5.45亿元人民币)。2018年,意大利莫兰迪桥的意外坍塌,不仅导致40多人死亡,而且由于货运交通中断,使热那亚市每天损失约600万欧元(约合5000万元人民币)。

  不仅仅是技术问题那么简单

  我们每天使用的道路,大多使用沥青来养护路面,这种沥青基本上是由碎石与沥青黏合剂(一种化石燃料残渣)混合而成。沥青用途广泛,但当变得太热时会软化。而又因为是黑色的,沥青更容易吸收光线并迅速升温。

  与此同时,许多高速公路都是由混凝土板组成的。由水泥、水和骨料(岩石、沙子或砾石)制成的混凝土比沥青的维护成本低得多,使用寿命更长,但价格更高。在极高温度下,它会膨胀,导致板坯相互推挤并变得不均匀。譬如前文所述,英国A14高速公路在高温下,其沥青顶层下面的混凝土板弯曲挤压,推高成为一个危险的“山脊”。

  一位在国际机构中管理大型项目多年的资深人士对第一财经记者表示,无论是高速公路还是城市道路,在建设时所依据的气候数据,基本以当地往年气候情况为准,再选沥青标号,理论上它如果都是严格按照标号来建设(标号越高,价格越贵),其问题都不大。

  然而在近些年中,由于频频出现超常规的高温,黑色沥青路面吸热后最高温度能够达到七八十摄氏度以上,有些路面甚至化了,当然这对道路只是表层影响,因为其下水稳层之类的支撑力度仍然存在。他解释道,且沥青下的水泥层面在铺设的时候已经预先设好了热量收缩的缝隙,但如果温度骤升,譬如以往的地表温度最高值是35~40摄氏度,目前一下子升到50~60摄氏度,就会造成沥青层下面层块之间的变形,“这些层块之间互相拱起来,就跟大陆板块撞击一样,道路拱起来容易变形,该路面就可能被破坏掉。”

  梳理文献和现有案例可以看到,各国已有不少抗高温道路建设实践,特别是在一些传统上的高温国家中。

  譬如,在迪拜,即使其地表温度超过60摄氏度,当地道路也不会变形,因为在沥青中添加了高度工程化且非常昂贵的聚合物。又如,比利时的一些城市选用钢筋加固混凝土路面,使其能够承受最恶劣的环境条件。

  不过,虽然混合沥青大量存在,但科学家的批评声音认为,大部分地方建造公路时,仍在使用历史数据来指导其沥青配方,并没有跟上气候变暖的现实,而其原因也并非完全是技术性的。

  华盛顿大学土木及环境工程系教授穆池(Stephen Muench)表示,解决问题的一个关键点,是在设计时纳入预测性气候模型(predictive climate models)。这将使工程师能够设计出“更符合道路实际承受能力”的东西。然而,修路决策主要是市政当局和官员的工作。

  “这不是技术问题,而是社会政治问题。”美国亚利桑那大学规划和可持续建筑环境助理教授凯斯(Ladd Keith)表示,决策者经常以“短期愿景”进行建设,而道路的成本则分摊在其生命周期内。

  前述在国际机构中工作的资深人士表示,目前所有的这些同沥青相关的新技术,其核心就是在掺入聚合物的同时提高沥青的熔点,用大白话说就是“沥青就没那么容易化了”,而成本也将上升;而直接加钢筋加固混凝土路面,“这个成本就太高了,你想,加钢筋这得多少钱?”他说。

  他告诉记者,在一般的道路施工中,上述技术使用量没那么多,只有在某些地区发现了特殊需求后才会使用,比如传统上的高温地区或高寒地区,对沥青和水泥等级的要求就完全不一样。

  他认为,目前一些发达国家面临的最大问题,就是基础建设陈旧难以翻新。这有两个原因:第一,同其机制中的“短期愿景”相关。在实践中可以看到,欧美国家可以兴建体育馆等项目,但高速公路等基础建设耗时过长,无法在选举周期中完成,最终总是停滞不前;其二,以欧洲为例,其能够试验的范围太小,工程量也太小,无法摊薄成本,来试探市场化之后的成果。

  他表示,在这方面,中国作为一个基建大国,虽然发明创造性的东西不一定最强,但在基础建设领域实用型方面的技术专利,中国的比例是很高的,尤其是那种极端性环境下的施工,譬如在石灰岩地质山区挖隧洞,或者在极寒地区、极热地区建高速等,技术储备和实践经验丰富。

  譬如,以上面提到的冻土问题为例,冻土区最怕的是沉降——一到夏天,其表层中的土和水融化之后,就会使得下方混在一起的土或者沙子一块化掉,沉降层不稳定后会再降,这是很多高速路建设最怕的现象。他解释说,但据他所知,中国在冻土地区有一些技术,比如把桩基直接打到底下岩石层上,即使在土壤松动或水土流失的沉降存在的情况下,靠底下桩基层就能把路面给撑起来,这样的技术很厉害的。

【编辑:刘阳禾】
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