极端高温破坏基础设施的隐蔽方式

气候危机之下，美国各地的基础设施都在苦苦挣扎。 戏剧性的例子包括倾盆大雨将纽约市的地铁入口变成瀑布，创纪录的寒冷气温导致得克萨斯州的电网瘫痪，以及不断上涨的太平洋海水侵蚀沿海公路。

极端高温正在对建筑环境留下其自身更微妙的印记。 道路、电力线、交通运输系统和医院都受到了损害。 对于某些类型的基础设施，研究人员才刚刚开始了解高温的影响。

“热本身是一种看不见的危害，”亚利桑那州立大学的城市规划师萨拉·米罗说。“与洪水、飓风、野火相比，你不会立即看到影响。但它们确实存在。”

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高温引起的基础设施问题不仅可能发生在像亚利桑那州这样气温可能非常恶劣的地方，也可能发生在传统上较凉爽的地区，如太平洋西北地区，这些地区的气温比以往任何时候都高。 这是因为当地的基础设施并非设计用来承受气候变化的。 重要的不是绝对温度，而是温度超出工程师在建造基础设施时的预期多少。

例如，美国各地的道路由几种不同的沥青配方制成，具体取决于气候条件。 无论采用何种配方，当道路面临高于其承受能力的高温时，沥青都会软化。 重型车辆随后会像在泥浆中一样压入沥青，留下车辙； 过热的沥青也可能开裂。

许多高温破坏源于无情的物理现实，例如大多数材料在受热时会膨胀。 西北大学的建筑工程师亚历山德罗·罗塔·洛里亚说：“我们不需要成为工程师就知道，当材料受到温度变化时，它们会变形。”

过热的火车轨道可能会弯曲，桥梁可能会弯曲或失去正常运行能力。 例如，上个月纽约市的一座摆动桥被卡住。 航空公司也面临困境，因为飞机在稀薄的空气中更难产生升力，并且需要更长的跑道。 它们也更有可能遇到湍流。

一些基础设施可能会受到复合问题的影响。 满负荷运转的电力线在高热下可能会下垂，如果电线接触到树木或其他障碍物，就会成为火灾隐患。 为了降低风险，电网管理人员减少了通过线路的能量流量。 燃煤和核电站依靠使用水来保持系统冷却的安全机制。 但在炎热的天气中，这些水的初始温度会高得多，无法吸收那么多热量，迫使管理人员减缓能源生产以保持系统安全。

忧思科学家联盟的气候科学家克里斯蒂娜·达尔说：“实际上，高温使得发电厂难以供应它们在正常日子可能供应的电力。” “当天气异常炎热时，发电厂很难跟上平均负荷，这仅仅是因为发电厂和输电线路的运行方式。” 与此同时，能源需求飙升，因为人们依赖耗电的空调来避暑。

医院在物理上相对受到保护，但在极端高温期间仍然可能出现问题。 炎热的天气可能会导致更多人因中暑、哮喘和心血管疾病等问题而被送往医院，而且人际暴力也会随着温度升高而增加——所有这些都发生在通常的骨折和其他紧急情况之上。

乔治·梅森大学的环境工程师基林·埃姆雷特·弗斯特说，当饮用水在极端高温下通过地下管道时，其温度可能会升至远高于世界卫生组织建议的最高温度 77 华氏度（25 摄氏度），以限制微生物繁殖的机会。 研究人员正在努力了解高温对供水基础设施的危害，以及它是否会增加金属和/或塑料渗入自来水的程度。

罗塔·洛里亚的研究重点是地下城市热岛，即建筑物、地下基础设施和其他建筑产生的废热和能量形成的地下热区。 这种热量是夏季地下地铁系统如此炎热的原因； 此外，从地上轨道进入隧道的火车会将热空气推到前方，进一步加热系统。 暴露于地下热量的建筑物和其他基础设施可能更容易受到低程度的损坏，从而需要昂贵的维修。

在所有类型的基础设施中，高温可能正在引起研究人员尚未完全认识到的问题，因为它们不如停飞的飞机或拥挤的急诊室那么明显。 高温通常会加速磨损，进而增加维修成本。 亚利桑那州立大学的土木工程师米哈伊尔·切斯特说：“当夏天出现热浪时，东西往往比气温温和时更容易损坏。” 管理人员可能不得不让系统离线以避免严重问题。 切斯特说：“仅仅是发生故障的威胁就足以损害服务。”

孟菲斯大学的土木工程师珍妮·坎普说，即使没有气候危机，该国老化的基础设施也因维护不足和需求过大而苦苦挣扎。 她说：“我们建造了一些东西，期望我们需要一个儿童游泳池，但实际上我们需要一个奥林匹克游泳池。” “而且我们没有投资扩大儿童游泳池。”

随着气候危机的持续蔓延和基础设施的持续老化，美国各地的城市将需要投资于维护和升级我们日常生活的底层系统。 德克萨斯大学奥斯汀分校的城市气候学家德夫·尼约吉说：“这种隐藏的基础设施是社区的心跳。” “当我们无法访问时，我们才知道它的价值。”