這個世界更熱了，我們的道路曬化了，因全球“氣候遷移”來襲
作者：馮迪凡 ▪ 高雅
這不是災難片，而是2022年的夏天。
鐵軌彎曲，機場跑道融化，主要道路彎曲。7月18日，英國劍橋繁忙的A14高速公路在形成一條奇異的“山脊”后被關(guān)閉，這一道路上的突起曲線雖然對滑板愛好者可能有吸引力，但對快速行駛的汽車及其乘客來說是災難性的。
事實上，同樣的事情已在美國、澳大利亞和非洲發(fā)生，也包括遭遇罕見熱浪沖擊的中國長江流域的城鄉(xiāng)道路。隨著平均氣溫上升和熱浪變得更加頻繁和強烈，基礎設施中的道路越來越容易受到人類引起的全球變暖的影響。
一項2017年評估氣候危機對歐洲關(guān)鍵基礎設施影響的研究發(fā)現(xiàn)，到2080年，熱浪將占歐洲交通部門總災害損失的92%左右，這在很大程度上是因為道路是在較冷時期建造所導致的，而在設計中“使用的最高溫度”被超過的頻次，會越來越高。
北京大學能源研究院副研究員李想接受第一財經(jīng)記者采訪時表示，全球變暖與道路情況變差是高度相關(guān)的，“準確地說，瀝青公路融化、泥石流和強降雨增多，這是氣候遷移的后果之一?！彼Q。
全球整體氣候特征出現(xiàn)變化，發(fā)生了北移?！坝蚍▏奶鞖庀褚獯罄?，而意大利則類似以前北非的天氣。這就導致降雨帶的變化?！崩钕胝f，“相比全球變暖的說法，確切一點說應該是氣候變化(climate change)?！?/p>
高溫帶來的生存挑戰(zhàn)
羅馬不是一日建成的。李想提供的一份來自美國哥倫比亞大學拉蒙特—多爾蒂地球觀測站2013年的研究發(fā)現(xiàn)，在全球持續(xù)變暖的情況下，地球上的風雨帶向北推移，這可能致使中東、美國西部和亞馬遜河流域等地區(qū)更為干燥少雨，同時使得亞洲季風帶和非洲的赤道地帶更加多雨。
李想說，目前，不僅是有些地區(qū)出現(xiàn)干旱，還有些地區(qū)降雨驟增。
“因為全球的季風和洋流總體處在平衡狀態(tài)，但溫度發(fā)生變化后，海水溫度也會變化，隨之而來的是大氣循環(huán)中水蒸氣的循環(huán)方向、位置和特征的變化，因此就會導致以前干旱的地方澇，以前容易澇的地方旱，甚至臺風或颶風的位置和走向也會改變，因為這都會受濕度和溫度的影響。整體影響非常大?！彼忉尩?，這一趨勢目前已經(jīng)常態(tài)化，極端天氣的出現(xiàn)并非今年的個例，而是愈演愈烈?！皻W洲的高溫熱浪從至少五年前起就開始逐漸顯現(xiàn)。”他說。
李想稱，氣候遷移導致一些地區(qū)的永久凍土也出現(xiàn)解凍現(xiàn)象。“這一影響也不容小覷，因為整個生態(tài)相當于就改變了。對于很多國家來說，這一變化很容易造成氣候災害。”
簡而言之，極端高溫現(xiàn)象引發(fā)的強降雨和洪水會迅速侵蝕高速公路和鋪砌路基的道路，同時摧毀由礫石和泥土構(gòu)成的道路。維修成本可能很高：譬如，在2010~2014年期間，澳大利亞的大洪水使該國政府付出了約64億美元(約合440億元人民幣)的道路網(wǎng)絡維修費用。
而正如李想所說，在傳統(tǒng)上較冷的地方，問題是凍土解凍。根據(jù)加拿大氣候研究所的一份報告，該國北部地區(qū)超過一半的冬季道路每年秋天都建在結(jié)冰的湖泊和河流上，這在30年內(nèi)恐怕將不再可行，而到2080年，幾乎所有這些都可能消失，整個地區(qū)的關(guān)鍵道路服務恐被切斷。而在該國育空地區(qū)，由于永久凍土退化，主要由礫石制成的全季節(jié)道路的成本在未來20年可能達到16億美元。
然而，高成本維護只是危害中的一部分，道路網(wǎng)絡的中斷可能對全球商業(yè)和發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。當?shù)聡睦瘴謳焐髽蛟?012年12月至2013年3月期間關(guān)閉時，由此造成的國民經(jīng)濟損失估計為8000萬歐元(約合5.45億元人民幣)。2018年，意大利莫蘭迪橋的意外坍塌，不僅導致40多人死亡，而且由于貨運交通中斷，使熱那亞市每天損失約600萬歐元(約合5000萬元人民幣)。
不僅僅是技術(shù)問題那么簡單
我們每天使用的道路，大多使用瀝青來養(yǎng)護路面，這種瀝青基本上是由碎石與瀝青黏合劑(一種化石燃料殘渣)混合而成。瀝青用途廣泛，但當變得太熱時會軟化。而又因為是黑色的，瀝青更容易吸收光線并迅速升溫。
與此同時，許多高速公路都是由混凝土板組成的。由水泥、水和骨料(巖石、沙子或礫石)制成的混凝土比瀝青的維護成本低得多，使用壽命更長，但價格更高。在極高溫度下，它會膨脹，導致板坯相互推擠并變得不均勻。譬如前文所述，英國A14高速公路在高溫下，其瀝青頂層下面的混凝土板彎曲擠壓，推高成為一個危險的“山脊”。
一位在國際機構(gòu)中管理大型項目多年的資深人士對第一財經(jīng)記者表示，無論是高速公路還是城市道路，在建設時所依據(jù)的氣候數(shù)據(jù)，基本以當?shù)赝隁夂蚯闆r為準，再選瀝青標號，理論上它如果都是嚴格按照標號來建設(標號越高，價格越貴)，其問題都不大。
然而在近些年中，由于頻頻出現(xiàn)超常規(guī)的高溫，黑色瀝青路面吸熱后最高溫度能夠達到七八十氏度以上，有些路面甚至化了，當然這對道路只是表層影響，因為其下水穩(wěn)層之類的支撐力度仍然存在。他解釋道，且瀝青下的水泥層面在鋪設的時候已經(jīng)預先設好了熱量收縮的縫隙，但如果溫度驟升，譬如以往的地表溫度最高值是35~40氏度，目前一下子升到50~60氏度，就會造成瀝青層下面層塊之間的變形，“這些層塊之間互相拱起來，就跟大陸板塊撞擊一樣，道路拱起來容易變形，該路面就可能被破壞掉?！?/p>
梳理文獻和現(xiàn)有案例可以看到，各國已有不少抗高溫道路建設實踐，特別是在一些傳統(tǒng)上的高溫國家中。
譬如，在迪拜，即使其地表溫度超過60氏度，當?shù)氐缆芬膊粫冃?，因為在瀝青中添加了高度工程化且非常昂貴的聚合物。又如，比利時的一些城市選用鋼筋加固混凝土路面，使其能夠承受最惡劣的環(huán)境條件。
不過，雖然混合瀝青大量存在，但科學家的批評聲音認為，大部分地方建造公路時，仍在使用歷史數(shù)據(jù)來指導其瀝青配方，并沒有跟上氣候變暖的現(xiàn)實，而其原因也并非完全是技術(shù)性的。
華盛頓大學土對講門鈴木及環(huán)境工程系教授穆池(Stephen Muench)表示，解決問題的一個關(guān)鍵點，是在設計時納入預測性氣候模型(predictive climate models)。這將使工程師能夠設計出“更符合道路實際承受能力”的東西。然而，修路決策主要是市政當局和官員的工作。
“這不是技術(shù)問題，而是社會政治問題。”美國亞利桑那大學規(guī)劃和可持續(xù)建筑環(huán)境助理教授凱斯(Ladd Keith)表示，決策者經(jīng)常以“短期愿景”進行建設，而道路的成本則分攤在其生命周期內(nèi)。
前述在國際機構(gòu)中工作的資深人士表示，目前所有的這些同瀝青相關(guān)的新技術(shù)，其核心就是在摻入聚合物的同時提高瀝青的熔點，用大白話說就是“瀝青就沒那么容易化了”，而成本也將上升；而直接加鋼筋加固混凝土路面，“這個成本就太高了，你想，加鋼筋這得多少錢？”他說。
他告訴記者，在一般的道路施工中，上述技術(shù)使用量沒那么多，只有在某些地區(qū)發(fā)現(xiàn)了特殊需求后才會使小區(qū)對講機用，比如傳統(tǒng)上的高溫地區(qū)或高寒地區(qū)，對瀝青和水泥等級的要求就完全不一樣。
他認為，目前一些發(fā)達國家面臨的最大問題，就是基礎建設陳舊難以翻新。這有兩個原因：第一，同其機制中的“短期愿景”相關(guān)。在實踐中可以看到，歐美國家可以興建體育館等項目，但高速公路等基礎建設耗時過長，無法在選舉周期中完成，最終總是停滯不前；其二，以歐洲為例，其能夠試驗的范圍太小，工程量也太小，無法攤薄成本，來試探市場化之后的成果。
他表示，在這方面，中國作為一個基建大國，雖然發(fā)明創(chuàng)造性的東西不一定最強，但在基礎建設領域?qū)嵱眯头矫娴募夹g(shù)專利，中國的比例是很高的，尤其是那種極端性環(huán)境下的施工，譬如在石灰?guī)r地質(zhì)山區(qū)挖隧洞，或者在極寒地區(qū)、極熱地區(qū)建高速等，技術(shù)儲備和實踐經(jīng)驗豐富。
譬如，以上面提到的凍土問題為例，凍土區(qū)最怕的是沉降——一到夏天，其表層中的土和水融化之后，就會使得下方混在一起的土或者沙子一塊化掉，沉降層不穩(wěn)定后會再降，這是很多高速路建設最怕的現(xiàn)象。他解釋說，但據(jù)他所知，中國在凍土地區(qū)有一些技術(shù)，比如把樁基直接打到底下巖石層上，即使在土壤松動或水土流失的沉降存在的情況下，靠底下樁基層就能把路面給撐起來，這樣的技術(shù)很厲害的。
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