根据今天发布的一份报告，美国老化的基础设施构成了一个相互连接的系统网络，这些系统网络在气候变化的冲击下非常脆弱。这份报告将为下个月公开的《国家气候评估》提供信息。
加强美国经济支柱系统（从电力到饮用水）的难度带来了严峻的问题，需要在风险日益上升、而对大型支出计划的政治意愿逐渐减弱的时候进行大量投资。
“这有点像一场国家危机，”能源部橡树岭国家实验室的高级科学家、这份109页报告的合著者汤姆·威尔班克斯说。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑订阅以支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。 通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
这是《国家气候评估》首次包含关于基础设施风险的部分。基础设施是一个广泛的术语，包括大多数主要的社会投资。其中包括医疗保健系统；全国的公路、机场和海港网络；以及每个手机用户依赖的通信系统。
这些系统面临的威胁不仅仅包括它们在飓风、洪水或热浪期间可能遭受的物理损坏。更大的影响在于社会、经济和环境，所有这些都依赖于这些系统的平稳运行，报告指出。
“当基础设施除了气候变化之外还面临多种压力；当它们位于容易遭受极端天气事件的地区；以及如果气候变化是严重而非温和时，脆弱性尤其大，”报告中写道。
尽管如此，研究人员发现适应可以显著降低风险。立法者是否愿意为此买单是另一个问题。
“充其量是困难的”
适应措施可以包括通过扩大透水表面来减少雨水径流、建造防护墙以保护关键场所、加强建筑标准以及扩大可以滞留洪水的“绿色基础设施”。
但这些改变需要坚定的政治家和资金支持。
“考虑到一些地方在气候变化相关问题上的政治困难、预计变化的长期性、对变化确切程度的相对不确定性，以及大多数民选官员自然倾向于关注在其任期内可能出现的挑战，为了应对预计的气候变化而改变土地利用决策充其量是困难的，”作者表示。
报告指出，关于气候变暖对交通运输影响的研究很少。但它引用了一项关于墨西哥湾沿岸的研究，该研究称海平面上升和风暴潮可能会使整个路网的部分区域永久淹没在水下。
这项2008年的研究是在科学家们提高了对海平面上升的估计之前完成的，研究发现，如果海平面上升4英尺，该地区2400英里的主要道路将被淹没。此外，246英里的铁路、3个机场和该地区75%的货运设施将永久沉入水下。
“预计风暴潮造成的短期洪水的影响甚至更大，但只是暂时的，”报告中写道。
该报告冒险进入了一个政治蜂窝。即使围绕与气候变化无关的问题进行讨论，彻底改革美国日益恶化的基础设施也是一个难以推销的想法。这是因为成本很高，真的非常高。
该报告估计，海平面上升1米可能会导致佛罗里达州七个县的460万人搬迁。这给电力基础设施带来了压力，因为这些人占该地区电力需求的11%以上（以千兆瓦为单位）。这意味着电力系统将不得不随着人们的搬迁而移动。
但在那之前，这些县可能会在飓风期间遭受大面积停电。
“大约有460万人居住在预计电力损坏将达到100%的地区，”报告中写道。“大约90%的停电用户将在26天内恢复供电，80%的用户将在22天内恢复供电，这在很大程度上取决于风暴潮的影响。”
连锁故障
奥巴马总统在周二发布的预算蓝图中将一项有限的基础设施计划置于中心位置。他的计划不是呼吁提高汽油税，而是寻求堵住税法中的公司漏洞，为一项为期四年的3020亿美元的交通运输法案提供资金。该法案将修复道路、铁路和桥梁等设施。
即使该法案获得通过，仍然会有一系列关键的基础设施被排除在待办事项清单之外。其中包括能源系统、饮用水和污水处理厂、医疗保健运营以及工业结构。
这让报告的作者感到担忧，因为如果基础设施网络中的一个环节薄弱，整个网络都会变得脆弱。他们称之为“连锁”效应。在某些情况下，一个系统可能在灾难中幸免于难，但仍然毫无用处，因为它依赖于一个单独的系统，例如电力，而该系统已经瘫痪。
“一个基础设施的服务中断几乎总是会导致一个或多个其他基础设施中断，尤其是在城市系统中，至少在短时间内，在某些地区引发严重的跨部门连锁基础设施系统故障，”报告中写道。
在桑迪飓风期间，在处理厂断电或被洪水淹没后，约有110亿加仑的污水被排放到水道中。
该报告指出了几个连锁事件，包括一场热浪在11分钟内引发了20次不同的故障，影响了亚利桑那州、加利福尼亚州和墨西哥的数百万人。
2011年9月9日，高温导致亚利桑那州尤马附近的一条输电线路跳闸，引发了一系列事件，导致圣奥诺弗雷核电站关闭，未经处理的污水被排放，并要求圣地亚哥居民煮沸饮用水。
这场持续了12小时的停电中断了紧急通信，这使得通知人们污水已经渗入圣地亚哥的饮用水变得困难。总共，南加州和墨西哥的污水处理厂排放了超过700万加仑的污水，700万人失去了电力。
“在大多数情况下，问题不是哪个基础设施比其他基础设施更脆弱，而是哪些地方的许多基础设施相互连接，以至于对任何一个基础设施的影响都会影响许多其他基础设施，”威尔班克斯说。
瓶颈往往出现在城市地区，那里聚集着各种基础设施，一个故障可能会影响大量人口。
不仅仅是气温在上升。其他与气候无关的变化也可能会加剧气温升高和天气不可预测的影响。预计美国人口将从2010年的3.1亿增加到2050年的4亿多，这将增加对电力、水和道路等需求量的住房数量。随着一些地区的降水预期增加，不透水表面也会扩大。
“再说一遍，基础设施的影响是巨大的，”报告中写道。
经环境与能源出版有限责任公司许可，转载自Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500