地铁脱轨：地下高温比地上更可怕

地球是一个奇迹

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芝加哥地铁 | Wikipedia‍‍‍‍‍‍‍‍‍

地下变暖会让地铁脱轨吗？这不是没有可能。2012年，华盛顿特区一段地铁轨道因“热扭曲”造成错位，导致列车进站时脱轨。上周，来自芝加哥的一项新研究聚焦了列车脱轨背后的原因——地下高温。研究者表示，“地下气候变化”（Underground climate change），也被称为“地下热岛”（subsurface heat islands）可能会导致交通基础设施和公共卫生问题，例如地铁轨道过热，导致轨道扭曲，迫使地铁减速，甚至出现脱轨情况。‍通常意义上，我们所理解的“气候变化”指地表上，但地下情况可能同样严重，会导致城市下的地面扭曲变形，给城市带来严重威胁。目前，人们对它的研究还很少。芝加哥地铁 | 国家地理地图集‍‍‍‍

被忽视的地下气候‍‍这项研究是由西北大学（Northwestern University）的研究人员进行，他们把芝加哥作为一个“实验室”，研究地下温度变化对基础设施的影响。西北大学教授亚历山德罗·罗塔·洛里亚（Alessandro Rotta Loria）和他的团队在芝加哥地表上下安装了150多个温度传感器，这些传感器被放置在地下室、地铁隧道和密歇根湖沿岸的格兰特公园（Grant Park）等地。洛里亚表示，地下有“无数热源”可以引起温度上升。他们发现，交通环岛的地下温度通常比格兰特公园的地下温度高10℃。洛里亚说：“由于温度变化，地面正在变形，现有的土木结构或基础设施都无法承受这些变化。虽然这种现象对人们的安全不一定有危险，但它会影响基础和民用设施的日常运作。”建筑物下面的地面在加热时可能会收缩，导致不必要的沉降，影响地下铁路等系统和结构，使轨道容易弯曲。洛里亚提醒说：“它对结构的功能和耐用性构成潜在威胁，因为过度的变形可能导致倾斜和潜在地开裂。”从而让水更容易流入破裂的结构，可能导致钢筋混凝土等材料的腐蚀。

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城市密度越大，变化越强烈大量建筑物导致地下高温。‍‍‍‍

首先，建筑物使用大量能源来调节温度或运行电器，产生的热量集中向下散发。

其次，建筑材料往往会吸收更多的阳光并提高城市的温度，这被称为“热岛效应”，上层过多的热量转移到地表以下。

高温通常在地下室、地下停车场和地铁中表现明显。尽管之前的研究调查了地下温度对植物、水流、交通系统和人类健康的影响。但这项新研究首次量化了地下气候变化如何影响城市建筑的完整性。洛里亚说：“城市密度越大，地下气候变化就越强烈。”芝加哥大学（The University of Chicago）地球物理科学教授David Archer说，地下气候变化与大气中的气候变化不同，大气中的气候变化主要由温室气体驱动，地下比地上还要严重。

他说：“地下气候变化造成的变形规模相对较小，但它们会不断发展。”“随着时间的推移，它们对建筑基础、挡水土墙、隧道等民用基础设施产生影响。”

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研究人员发现地下变暖正在放缓，因为的土壤层正在达到热饱和点。他解释说，当空气和地下的温度非常不同时，更多的热量可以转移到地表以下。

但随着近几十年来地面的升温越来越高，热量传递反而变慢了，洛里亚：“这意味着更糟糕的情况，地下已经变暖了。”

建筑物普遍缺乏隔热

这种“地下变暖”可以阻止。‍‍‍‍‍‍‍‍根据洛里亚的说法，这并不全是坏消息：“这项研究可以让我们意识到，我们正处于一个机会面前——我们可以通过不同的方式采取行动。”未来的建筑不会对地下气候产生显著影响，因为现代建筑物的建造技术和法规要求更好地符合能源效率。对于已经在城市中存在的建筑物来说，“我们可以通过在地下建筑围栏来隔热。”洛里亚说，但我们无法对建筑物进行热绝缘以提高其能源效率，我们可以在建筑物下方或旁边部署地热技术，以吸收产生的废热，并将其用于供暖和制冷。”地下气候变化是“无声的危险”，但它也可以被视为“一个机会，一种资源”。这些热量完全可以循环到我们的日常生活中。撰文：Jacopo Prisco编译：Arvin编辑：Arvin版式设计：李雨嫣点点