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記者采訪時表示，全球變暖與道路情況變差是高度相關的，“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。”他稱。
全球整體氣候特征出現(xiàn)變化，發(fā)生了北移。“英國或法國的天氣像意大利，而意大利則類似以前北非的天氣。這就導致降雨帶的變化。”李想說，“相比全球變暖的說法，確切一點說應該是氣候變化(climate change)。”
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。”他解釋道，這一趨勢目前已經常態(tài)化，極端天氣的出現(xiàn)并非今年的個例，而是愈演愈烈。“歐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冰的湖泊和河流上，這在30年內恐怕將不再可行，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，道路網絡的中斷可能對全球商業(yè)和發(fā)展產生巨大影響。當?shù)聡睦瘴謳焐髽蛟?012年12月至2013年3月期間關閉時，由此造成的國民經濟損失估計為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”。
一位在國際機構中管理大型項目多年的資深人士對第一財經記者表示，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。”
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)氐缆芬膊粫冃危驗樵跒r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。
前述在國際機構中工作的資深人士表示，目前所有的這些同瀝青相關的新技術，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。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，但在基礎建設領域實用型方面的技術專利，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，技術儲備和實踐經驗豐富。
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，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，這樣的技術很厲害的。
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