这个世界更热了,我们的道路晒化了,因全球“气候迁移”来袭

  这Bù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Jiàn桥Pó忙的A14高Sù公路在形成一条奇Yì的“山脊”后被关闭,这Yī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Lái说是灾难性的。

  事实上,同样的事情已在美Guó、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Dào路。随着平Jūn气温上升和热浪变得更加频繁和强烈,基础设施中的道Lù越来越容易受到人类引起De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Xiǎng的研究发现,到2080年,热浪将Zhàn欧洲交通部门总灾Hài损失的92%Zuǒ右,Zhè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Yuàn副研究员李想接受第一财经记者Cài访时表示,全球变暖与道路情Kuàng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。

  在美国70号州际公路科罗拉多州段,工程车辆在清理山体滑坡现场。新华社资料图

  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Shuō法,确切一点说应该是气Hòu变化(climate change)。”

  Gāo温带来的生存挑战

  罗马不是Yī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De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Mǎ逊河流域等地Qū更为干燥少雨,同时使得亚洲季Fěng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XiángYù骤增。

  “因为全球的Jì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De是大气循环中水蒸气的循Huán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Hàn,甚至台风或飓风的位置和走向也会改变,因为Zhè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Tài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Zhú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Xiàn象。“这Yī影响也不容小觑,因为整个生态Xiàng当于就改变了。对Yú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Xiáng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Tí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Lù每年秋天都Jiàn在结冰的湖泊和河流上,这在30年内Kǒng怕将不再可Xíng,而到2080年,Jǐ乎所有这些都可能消Shī,整个地区的关键道路服务恐被切断。而在该国育空地Qū,Yóu于永久冻土退化,主要由砾石制成的全季Jié道路的成本在未来20年可能达到16亿美元。

  然而,高成本Wéi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Bì时,由此造成的国民Jīng济损失估计为8000万欧元(Yuē合5.45亿元人民币)。2018年,意Dà利Mù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)。

  今年1月,消防员Xiè救被大雪困在希腊雅典城区周边高速公路上的车辆。新华社资料

  不仅仅是技术问题那么简单

  我Mén每天使用的道路,大多使用沥青来Yǎng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Hé而Chéng。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Guāng线并迅Sù升温。

  与此同时,许多高速公路都是由Hùn凝土板组成的。由水泥、水和骨料(岩石、Shà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Gāo。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Shù,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”。

  YīWèi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Shí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Yán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Lù面甚至化了,当然这对道路只是表层影响,Yīn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Céng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Duó骤Shēng,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Lì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Zhuàng击一样,道路拱起来容易变形,该路Miàn就可Néng被PòHuài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Jiā中。

  譬如,在迪拜,即使其地表温度ChāoGuò60摄氏度,当地道路也Bù会变形,因为在沥青中添加了高度工程化且Fēi常昂贵的聚合物。又如,比利时De一些城市选用钢筋Jiā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Zài,Dàn科学家的批评声音认Wèi,Dà部分地方建造公路时,仍在使用历史Shù据来指导其沥青配方,并没有跟上气候Biàn暖的现实,而其原因也并非完全是Jì术性的。

  华Shèng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Gòu设计Chū“更符合道路Shí际承受能力”的东西。然而,修Lù决策主要是市政当Jú和官员的工作。

  “这不是技术问题,而是社会政治问题。”美国Yà利桑那大学规划Hé可持续建筑环境助理教授凯Sī(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RénShì表示,目前所有的这些同沥青相关的Xīn技术,其核心就Shì在Xiān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Chéng本也将上升;而直接加钢筋加固混凝土路面,“这个成本就Tài高了,你Xiǎng,加钢筋这得多少钱?”他说。

  他告诉记者,在Yī般的道路施工中,上述技术使用量没那么Duō,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Dì区或高寒地区,对沥青和水泥等级的Yào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Qī愿景”相关。在实践中Kè以看到,欧Měi国家可以兴建体育馆等项目,但高速Gōng路等基础建设耗时过长,无法在选举周期中完成,ZuìZhōng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Tài小,无法Tān薄成本,来试探市场化之后的成果。

  7月12日,车辆行驶Zài中国企Yè承建的位于阿富汗巴米扬省的公路上。新华社

  他表示,在这方面,中国作为一个基建大国,Suī然发明创造性的东西不一定最强,但在基础建设Lǐng域实用型方面的技Zhú专利,中国的比例是很高的,尤其是那种Jí端性环境下DeShī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Fù。

  譬如,以上面提到的冻Tǔ问题为例,冻土区最Pà的是沉降——一到Xià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Lù建设最怕的现象。他Xiè释说,但据他所知,中国在冻土地区有一些技Zhú,比如把桩基直接打到底下岩石层上,即使Zài土壤SōngDòng或水TǔLiú失的沉降存Zài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。

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