Begravelse af korte dele af elledninger vil drastisk reducere orkanernes fremtidige indvirkning på kystbeboere

Mens Jorden opvarmes på grund af klimaændringer, står mennesker, der bor nær kysterne, ikke kun over for en højere risiko for større orkaner, men er også mere tilbøjelige til at opleve en efterfølgende hedebølge, mens de kæmper med udbredte strømafbrydelser.

Princeton-forskere har undersøgt risikoen for, at denne sammensatte fare opstår i fremtiden under et "business-as-usual" klimascenarie, ved at bruge Harris County, Texas, som et eksempel. De vurderede, at risikoen for at gennemgå mindst en orkan-blackout-hedebølge, der varer mere end fem dage i en 20-årig periode, ville stige 23 gange ved udgangen af ​​århundredet. Men der er nogle gode nyheder:Strategisk nedgravning af kun 5 % af elledningerne – specielt dem nær hoveddistributionspunkterne – ville næsten halvere antallet af berørte beboere.

Hedebølger er den mest dødelige type vejrbegivenhed og kan blive endnu farligere, når regioner, der er afhængige af aircondition, mister strøm. Historisk set har en hedebølge efter en orkan været sjælden, fordi risikoen for ekstrem varme normalt passerer før toppen af ​​den atlantiske orkansæson i sensommeren. Efterhånden som de globale temperaturer stiger, forventes hedebølger dog at forekomme oftere, og orkaner vil sandsynligvis blive mere almindelige og mere alvorlige, hvilket øger oddsene for orkan-blackout-hedebølgebegivenheder.

"Orkanen Laura i 2020 og orkanen Ida i 2021 havde begge hedebølger efter dem, efter de ødelagde strømdistributionsnetværket," sagde Ning Lin, lektor i civil- og miljøteknik, som ledede undersøgelsen. "For denne sammensatte fare har risikoen været stigende, og det sker nu."

I en ny undersøgelse, offentliggjort 30. juli i Nature Communications, Lin og hendes medforfattere så på risiciene forbundet med den sammensatte fare, og hvordan infrastrukturændringer kunne afbøde de potentielt dødelige virkninger. De kombinerede fremskrivninger af, hvor ofte og hvornår orkaner og hedebølger ville ramme i fremtiden med skøn over, hvor hurtigt strømmen kunne genoprettes i områder med afbrydelser efter en større storm.

Holdet valgte Harris - Houstons hjemsted - som deres modelamt, fordi det har den højeste befolkningstæthed af enhver by på Gulf Coast. Orkanerne Harvey og Ike væltede begge Houston og fik anslået 10 % af indbyggerne til at miste strøm.

Forskerne fandt ud af, at procentdelen af ​​Harris-beboere, der forventes at opleve mindst én orkan-blackout-hedebølge længere end fem dage inden for to årtier, ville vokse fra en nuværende risiko på 0,8 % til en fremtidig risiko på 18,2 % ved udgangen af ​​århundredet . Forskellige dele af amtet vil sandsynligvis lide mere end andre, dog med beboere på landet, der står over for en højere risiko for længerevarende afbrydelser.

Holdet overvejede også forbedringer af elnettet, der ville reducere virkningen af ​​en orkan-blackout-hedebølge for beboerne. Nedgravning af 5 % af ledningerne nær distributionsnetværkets rødder ville reducere den forventede procentdel af beboere uden strøm fra 18,2 % til 11,3 %.

"For det meste er vores nuværende praksis at begrave linjer tilfældigt," sagde Lin. "Ved at begrave linjer mere strategisk kan vi være mere effektive og mere effektive til at reducere risikoen."

Denne type analyse kan hjælpe byplanlæggere med at forstå, hvor indbyggerne vil være mest udsatte for en orkan-blackout-hedebølge og identificere målrettede forbedringer af deres strømdistributionssystem, der bedst kan mindske påvirkningen.

"Dette er et meget vigtigt arbejde," sagde Lei Zhao, en assisterende professor i Institut for Civil- og Miljøteknik ved University of Illinois Urbana-Champaign, som ikke var involveret i forskningen. "Dette papir giver ikke kun fremskrivningerne; det forbinder ekstremerne med virkninger fra den virkelige verden."

Han sagde, at et budskab fra arbejdet er, at klimamodellere, ingeniører og byplanlæggere er nødt til at arbejde sammen for at mindske de risici, som næsten 30 % af den amerikanske befolkning, der bor i kystnære amter, står over for. "I dag støder vi på nogle ekstremer næsten hvert år," sagde han. "Folk er klar over, at det ikke kun er infrastrukturdesign, det skal være klimaorienteret infrastrukturdesign."

Den nuværende undersøgelse undersøger problemet med sammensatte farer på amtsniveau, men Lins gruppe arbejder på at opskalere analysen til hele stater. De leder efter måder at reducere analysens beregningskrav, for efterhånden som de udvider det geografiske område, bliver fysikbaseret energisystemmodellering beregningsmæssigt belastende.

Mere generelt fremhæver det nye arbejde behovet for at tænke på skæringspunkterne mellem forskellige farer, og hvordan de kan forværres under klimaændringer.

"Klima kan føre til flere farer med sammensatte effekter, som vi ikke forstår, og det kan være nyt for os i fremtiden," sagde Lin. "At overveje denne form for sammensætning af flere klimafarer og infrastruktursårbarhed er en vigtig retning både for forskersamfundet og for beslutningstagning." + Udforsk yderligere

Ekstrem varme bliver værre. Er North Carolinas elnet klar?