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地鐵脫軌悲劇!背後竟是高溫熱化軌道?“地下高溫”比中暑還危險

作者:Hi科普啦

2012年,華盛頓地鐵因熱相關的軌道故障而發生列車脫軌事故,導緻9人死亡,80多人受傷。美國國家運輸安全委員會後來發現,高環境溫度導緻軌道膨脹和彎曲,導緻列車脫軌。

專家表示,夏季高溫天氣下,地鐵隧道内的溫度會達到60℃以上,地鐵軌道的膨脹和變形容易導緻列車脫軌等問題。這些地下高溫問題被我們忽視了很久,但近年來,随着氣候變化的影響,這些問題可能會越來越嚴重。

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地面熱地下也熱

前不久,美國西北大學地球實體實驗室發表了一項新研究,他們在芝加哥地上和地下,包括地下室、地鐵隧道、車庫安裝了150個熱傳感器,隻為系統化的判斷地表與地下的溫度差異。 最終結果顯示,地下車庫、隧道等地結構異常吸熱。

并且,建築越多的地方,地下熱島效應越顯著。同時,由于地下熱量不斷的積聚,可能會對土壤、建築材料造成影響,将使他們的形變,進而導緻地面下沉。該文章發表于《通信工程》雜志上,引起了大量的關注。

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想要知道地下熱島效應,我們先一起了解一下什麼是熱島效應吧。

城市裡的氣溫相較于鄉村及周邊的氣溫明顯高的現象,就是我們常說的城市熱島效應。産生這種現象的主要原因是人們不斷的城市化建設造成的。

城市中的建築、道路、車輛等吸收了太陽輻射能量,導緻城市溫度升高。此外,城市内部的熱源也會進一步加劇熱島效應。這些因素都會導緻城市内部的氣溫遠高于周邊地區。
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在城市中,大量的建築和道路會吸收太陽輻射能量,導緻城市表面溫度升高。這些建築和道路經過長時間的吸熱作用,産生大量的熱量,然後通過熱傳導逐漸傳遞到地下。

此外,城市内部也存在大量的地下管道和設施,這些設施的熱量也會通過熱傳導的方式傳遞到地下。是以,城市内部的熱量會逐漸積累,形成地下高溫的現象。這就是地下熱島效應。

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造成城市熱島效應越來越嚴重的不僅是來自太陽的輻射,還有來自人類大量溫室氣體排放導緻的全球變暖。

全球變暖是指地球表面溫度不斷升高的氣候現象。雖然地球的氣溫會因為自然因素而有所波動,但是近幾十年來氣溫的上升速度顯著加快。

導緻全球變暖的主要原因是溫室氣體的排放,這些氣體包括二氧化碳、甲烷、氟氯烴等。這些氣體能夠吸收地球表面向外輻射的熱能,阻止它們逃逸到大氣外層,進而導緻大氣層中的溫度升高。
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人們不斷的城市化建設使溫室效應加劇。例如,工業生産、汽車尾氣排放、農業等都會産生大量的溫室氣體。由于全球化的趨勢,這些活動在全球範圍内都有所增加,使溫室氣體的排放量不斷增加。這些活動導緻了大規模的植被破壞和土地沙漠化,進而進一步加劇了全球變暖的趨勢。

厄爾尼諾也是熱的元兇之一

近幾十年來,全球氣候變得越來越不穩定,我們經常面對極端的高溫、低溫、大雨和幹旱,這就是神秘的厄爾尼諾現象。

厄爾尼諾是一種奇怪的現象,它通常發生在赤道東太平洋,海面溫度突然異常升高。當地人稱之為厄爾尼諾,它通常每隔幾年發生一次,持續幾個月到一年不等。而且這種奇怪的現象影響着全球的氣候格局。

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通常是因為赤道東太平洋海面溫度突然上漲太快,這是一種異常的“熱浪”在海洋中翻滾。這個異常的海面溫度上漲,可不是簡簡單單的天氣熱,而是由神秘的厄爾尼諾海洋振蕩現象引起的。

當西風在海洋上吹向赤道東太平洋時,通常會把深層的冷水往東推送,這就像大自然的“冰塊推手”在工作。這樣,赤道東太平洋的海面溫度保持着涼爽。但當西風異常減弱或逆轉時,這個“冰塊推手”就休息了,深層的冷水無法被推向東方,于是海面溫度開始瘋狂上漲!

厄爾尼諾年份的到來,會給全球氣候帶來一場大變身!南美洲、東南亞和澳洲等地可能會收到最不想要的禮物,大雨紛飛。可憐的赤道東太平洋地區則可能變得幹得跟沙漠一樣。

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全球變暖可能會讓厄爾尼諾現象更頻繁發生!我們人類的活動也有可能影響到厄爾尼諾的發展。比如說,過度捕撈可能會讓厄爾尼諾更頻繁和更強烈地發生,進而影響到全球的氣候和天氣。

而且,我們生活在城市裡,也面臨着另一個問題——地下熱島效應。城市裡的溫室氣體排放和熱島效應,讓夏天的氣溫熱上加熱,每年都重新整理着最高氣溫的記錄。今年大家就見識到高溫的威力了吧。

地下高溫可不僅僅會對地鐵系統造成潛在的威脅,還可能影響到城市其他的基礎設施。比如地下的管道和電力設施,可能會因為熱膨脹和熱損傷受到影響,導緻供水、供電、供氣等基礎設施出現故障和損壞。這些問題可是會影響到城市的正常運作,甚至對我們居民的生活造成威脅!

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地下熱島該如何解決

但西北大學的這項研究透露,這也不全是壞消息,因為我們現在知道了地下熱島的負面影響,同時我們還有彌補的機會。

我們可以采取一些行之有效的方法來減輕地下熱島的影響。增加綠化覆寫率是一個有效的途徑。植被可以吸收太陽輻射,進而降低城市表面溫度,減輕熱島效應的影響。同時,植被還能淨化空氣,改善城市空氣品質。

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而采用透水材料也不失為一個好方法。透水材料能夠讓雨水滲透到地下,減少地表徑流,進而降低城市内部的溫度。此外,透水材料還能增加土壤含水量,提高城市濕度,改善城市環境和人類健康。

改善建築節能也是關鍵!采用節能材料和技術可以減少建築吸熱,進而降低城市表面溫度。比如,在建築外牆上安裝遮陽闆、使用反射性材料等方法都可以有效減少建築吸熱,降低城市内部的溫度。

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總的來說,地下熱島是一個很容易被我們忽視的問題,但它就像一個無聲的殺手,随時可能會跳出來對我們造成傷害。隻有通過科學有效的方法,我們才有望解決這一問題,為城市創造更舒适、健康的生活環境。