德州危机暴露了一个国家应对气候变化的脆弱性

2021-02-21 12:12:57

甚至在过去一周德克萨斯州努力恢复电力和水源的时候,美国各地日益老化的基础设施日益恶劣的天气所带来的风险迹象也在不断出现。

本周遍及整个大陆的冬季风暴在德克萨斯州,俄克拉荷马州,密西西比州和其他几个州引发了停电。该国三分之一的石油生产被暂停。俄亥俄州的饮用水系统被关闭。全国道路网络瘫痪,在20个州的疫苗接种工作受到干扰。

这场危机发出了深刻的警告。随着气候变化带来更频繁,更强烈的风暴,洪水,热浪,野火和其他极端事件,它给该国经济的基础施加了越来越大的压力:其公路和铁路网,饮用水系统,发电厂,电力网格,工业垃圾场甚至房屋。仅一个部门的故障就可能以难以预测的方式引起故障的骨牌效应。

大部分基础设施是几十年前建成的,人们期望周围的环境将保持稳定,或者至少在可预见的范围内波动。现在,气候变化正在颠覆这一假设。

“我们正在与极端的未来碰撞,”爱丽丝·希尔(Alice Hill)说,他在奥巴马执政期间监督了国家安全委员会的气候风险计划。 “我们将所有关于风险管理的选择都基于过去发生的事情,而这不再是安全的指南。”

科学家们说,虽然不可能总是确切地说出全球变暖是如何影响任何一场风暴的,但极端天气的整体上升却带来了新的风险。

当强大的暴雨超过其设计能力时,下水道系统就会更频繁地溢出。随着径流的增加侵蚀悬崖,沿海房屋和公路正在坍塌。煤灰是燃煤电厂产生的有毒残留物,由于洪水淹没了阻碍将其阻挡的障碍,正洒入河流。曾经野火无法触及的房屋正在燃烧着从未设计过的火焰。

这位前奥巴马政府官员的前奥巴马政府官员Shalini Vajjhala表示,这些问题通常反映了各国政府尽可能少花钱。她说很难说服纳税人花费额外的钱来守卫似乎不太可能的灾难。

但气候变化翻转了那个逻辑,造成了不安的远期肋骨。 “我要做的争论是,我们不能不,因为我们在灾害罢工后,我们不起作用”后来,vajjhala女士说。 “我们花了很差。”

拜登政府已广泛谈论气候变化,特别是需要减少温室气体排放的必要性,并在可再生能源中创造就业机会。但它已经花了更少的时间讨论如何管理气候变化的日益增长的影响,面临专家的批评,不指定更多的人,这些人们专注于气候适应性能。

“我非常关心拜登气候团队反映的紧急管理专业知识,”马萨诸塞州海事学院助理教授Samantha Montano表示,他们侧重于灾害政策。 “这里有一个紧迫性,仍然没有反映。”

一位白宫发言人,Vedant Patel在一份声明中表示,“建立了能够承受极端天气的弹性和可持续的基础设施以及不断变化的气候,在切割温室气体排放的同时,在创造数百万好的支付工会工作方面就会发挥重要作用。

虽然拜登总统呼吁推动重新推进和升级国家的基础设施,但普遍划分的大会花费数百亿美元,如果不是数千亿美元,将是一个重大挑战。

提高社会成本,中断可以不成比例地影响低收入家庭和其他弱势群体,包括老年人或英语有限的人。

“所有这些问题正在融合,”德克萨斯南部大学的教授罗伯特·D·布拉德说,他研究与环境有关的财富和种族差异。 “而且在这个国家,根本没有地方不需要应对气候变化。”

9月,一场突然的暴风雨在不到75分钟的时间内向华盛顿倾倒了创纪录的超过2英寸的水,结果不仅是洪水泛滥,而且原始污水涌入了数百个房屋。

与东北部和中西部的许多其他城市一样,华盛顿也依赖于所谓的下水道溢流系统:如果倾盆大雨淹没了沿街的雨水渠,它们的建造目的是溢出到输送生污水的管道中。但是,如果压力太大,污水可以倒入人们的家中,在那里,部队可以将其从厕所和淋浴排水口喷发。

这就是华盛顿发生的事情。该城市的系统建于1800年代后期。现在,气候变化给已经过时的设计带来压力。

当地的公用事业公司DC Water正在花费数十亿美元,以便该系统可以容纳更多的污水。公用事业发言人Vincent Morris说:“我们处于未知领域。”

随着暴风雨的加剧,管理和驯服国家供水的挑战(无论是在街道,房屋还是在广阔的河流和集水区中)都变得越来越复杂。去年5月,雨水泛滥的洪水冲破了密歇根州中部的两个大坝,迫使成千上万的居民逃离家园,并威胁到一个化学综合体和有毒废物清理场。专家警告说,这不太可能是最后一次失败。

该国90,000座水坝中的许多是数十年前建造的,已经迫切需要维修。现在,气候变化构成了另一种威胁,给该国部分地区带来了更大的倾盆大雨,并增加了一些大坝可能被超出其设计负荷的水淹没的可能性。最近的一项研究发现,随着全球变暖的进展,加利福尼亚州大多数最大的水坝的破损风险增加。

近年来,大坝安全官员已经开始着手应对这些危险。例如,科罗拉多州现在要求大坝建设者在计划最坏情况的洪水情形时要考虑到气候变化导致大气湿度增加的风险。

但是在全国范围内,仍然有数千座旧水坝的积压,这些水坝仍需要修复或升级。最终价格可能会超过700亿美元。

国家水坝安全官员协会主席比尔·麦考密克(Bill McCormick)说:“每当研究大坝故障时,我们通常都会发现很多自满情绪。”但是考虑到失败会带来灾难性的后果,“我们真的不能自满。”

如果得克萨斯州的停电事件暴露了一个州的不良计划,它们也向该国发出警告:气候变化实际上威胁了并非总是旨在应对日益严峻的天气的电网的各个方面。漏洞出现在电力线,天然气厂,核反应堆和无数其他系统中。

更高的风暴潮会摧毁沿海电力基础设施。更深的干旱会减少水力发电大坝的水供应。强烈的热浪会在需求飙升的那一刻恰好降低化石燃料发电机,输电线路甚至太阳能电池板的效率,因为每个人都在加紧空调。

最近在加利福尼亚州,Pacific Gas&在异常危险的火灾季节,电力不得不切断数千人的用电。原因:倒下的电源线会在干燥的植被中引发巨大的野火。然后,在去年八月创纪录的高温期间,该州的几家天然气厂因供暖需求激增而出现供热故障,导致停电。

密歇根大学能源系统专家迈克尔·克雷格(Michael Craig)表示:“我们必须更好地理解这些复合影响,”他最近进行了一项研究,研究德克萨斯州夏季气温上升如何以意想不到的方式使电网紧张。 “这是一个计划非常复杂的问题。”

一些实用程序正在引起注意。在2012年Superstorm Sandy淘汰了870万用户的电力之后,纽约和新泽西的公用事业公司在防洪墙,潜水设备和其他技术上投资了数十亿美元,以降低发生故障的风险。上个月,纽约的爱迪生(Con Edison)表示将把气候预测纳入其计划。

随着德克萨斯州冰冻温度袭来,为200万户家庭提供服务的德克萨斯州南部核电厂的两个反应堆之一出现故障,导致停机。原因:与该厂水泵相连的传感管路已冻结,联邦核监管局发言人维克多·德里克斯(Victor Dricks)说。

极高的热量破坏核能也很普遍。问题在于,用于冷却反应堆的水可能变得太热而无法使用,从而导致停工。

2011年,海啸导致日本福岛第一核电站发生多次倒塌事故后,美国核监管委员会告诉美国已有数十年历史的约60座正在运转的核电站,以评估其洪水风险以应对气候变化。 90%的人表示至少有一种洪灾风险超出了工厂设计的承受能力。

最大的风险来自大雨和降雪,超过53家工厂的设计参数。

核监管委员会发言人斯科特·伯内尔(Scott Burnell)在一份声明中说:“根据工作人员对详细分析的审查,NRC继续得出结论,美国所有核电厂都可以适当应对潜在的洪灾事件,包括气候变化的影响,并保持安全。”

上个月大雨过后,加州1号高速公路的一部分塌陷到太平洋,这提醒了美国公路的脆弱性。

几种与气候有关的风险似乎已经聚合在一起,加剧了这种危险。汹涌的海面和更高的风暴潮加剧了海岸侵蚀,而更多的极端降雨增加了滑坡风险。

此外,毁灭性的野火的影响可能会破坏将山坡土壤固定在原地的植被,并且“如果没有野火,原本不会滑动的事物就会开始滑动,”土木与环境工程学教授詹妮弗·雅各布斯(Jennifer M. Jacobs)说在新罕布什尔大学。 “我认为我们将看到更多。”

美国依赖公路,铁路和桥梁作为商业,旅行和上班的经济动脉。但该国许多最重要的联系都面临着日益加剧的气候威胁。政府估计显示,沿海洪泛区中超过60,000英里的道路和桥梁已经容易受到极端风暴和飓风的袭击。一份联邦气候报告在2018年警告称,到2050年,内陆洪水还可能威胁到全国至少2500座桥梁。

有时即使是很小的变化也会触发灾难性的故障。对2004年伊万飓风期间佛罗里达州埃斯坎比亚湾的桥梁坍塌进行建模的工程师发现,自从1968年建造桥梁以来,海平面上升了三英寸,这是由于风暴潮的高度增加而造成的和海浪的力量。

“我们的许多基础架构系统都有一个临界点。当您达到临界点时,即发生故障,” Jacobs博士说。 “转折点可能是一英寸。”

关键的铁路网络也处于危险之中。 2017年,美铁(Amtrak)的顾问发现,从波士顿到华盛顿,每年载有1200万人的东北走廊沿线部分地区,洪水和风暴潮可能侵蚀道床,禁用信号并最终将路段置于水下。

而且没有简单的解决方法。高架轨道还需要提高桥梁,电线和许多其他基础设施,而移动它们意味着在该国人口稠密的地区购买新土地。因此,该报告提出了防洪屏障,每英里成本为2400万美元,每当洪灾威胁时,必须将其拆除。

2017年哈维飓风过后,休斯顿郊外一家遭受洪水破坏的化工厂发生了一系列爆炸,突显出在日益极端的天气困扰下的世界中潜藏着一种危险。

在工厂发生爆炸后,洪水淹没了现场的电力供应,并关闭了使挥发性化学物质保持稳定的制冷系统。近二十人(其中许多是急救人员)被接受了有毒烟雾的治疗,约有200名附近居民被从家中疏散。

纽约时报》(New York Times)2018年的一项分析显示,全国有2500多处处理有毒化学品的设施位于联邦易发洪灾的地区,其中约1400家位于洪灾风险最高的地区。

政府审计机构在2019年警告说,全国约1500个超级基金清理场所中,近三分之二位于洪灾,风暴潮,山火或海平面上升风险较高的地区。煤灰是燃煤电厂产生的有毒物质通常以污泥的形式储存在特殊的池塘中,因此特别暴露。例如,在2018年的佛罗伦萨飓风过后,北卡罗来纳州威尔明顿市一家发电厂的大坝溃坝将有害灰烬释放到附近的河流中。

环境法律组织Earthjustice的高级顾问丽莎·埃文斯(Lisa Evans)表示:“我们应该评估这些设施或场所是否确实需要转移或重新固定。”她说,“在1990年可能还不错的地方,也许是一场灾难,等待2021年发生。”