تسبب النشاط البشري بالفعل في حدوث تغييرات كبيرة في الغلاف الجوي للأرض. الآن ، تغير المناخ يتحرك تحت الأرض.
أظهرت دراسة جديدة أن الحرارة المنبعثة من البنية التحتية تحت السطحية مثل أنظمة النقل والأنفاق والطوابق السفلية تتسبب في تحرك الأرض تحت المناطق الحضرية – مما يعرض أسس المباني للخطر.
استخدم البحث ، الذي قاده الأستاذ في جامعة نورث وسترن ، أليساندرو روتا لوريا ، شيكاغو كـ “مختبر حي” ، حيث نشر شبكة تضم أكثر من 150 مستشعرًا لدرجة الحرارة في جميع أنحاء وسط المدينة وفي حديقة جرانت القريبة.
قالت البروفيسور روتا لوريا: “إذا فكرت في الأقبية ، ومواقف السيارات ، والأنفاق والقطارات ، فكل هذه المرافق تنبعث منها الحرارة باستمرار”.
بشكل عام ، المدن أكثر دفئًا من المناطق الريفية لأن مواد البناء تحبس بشكل دوري الحرارة المشتقة من النشاط البشري والإشعاع الشمسي ثم تطلقها في الغلاف الجوي. تمت دراسة هذه العملية لعقود. الآن ، نحن ننظر إلى نظيره تحت السطحي ، والذي يحركه في الغالب النشاط البشري.
أظهرت الأبحاث السابقة أن درجات الحرارة تحت المدن يمكن أن تزيد بمقدار 0.1 درجة مئوية إلى 2.5 درجة مئوية لكل عقد.
في شيكاغو ، أظهرت البيانات أن درجات الحرارة تحت وسط المدينة ، والمعروفة باسم “الحلقة” ، كانت في كثير من الأحيان أعلى بمقدار 10 درجات مئوية عن أسفل حديقة جرانت ، والتي تتم إزالتها من مصادر الحرارة المهدرة.
باستخدام النمذجة الحاسوبية ثلاثية الأبعاد ، وجدت الأستاذة روتا لوريا أن البيانات التي تم جمعها كانت متوافقة مع عمليات المحاكاة لكيفية تغير درجات حرارة الأرض منذ عام 1951 ، عندما تم الانتهاء من نظام مترو الأنفاق في المدينة.
كما استخدم النموذج للتنبؤ بدرجات حرارة تصل إلى 2051.
قالت البروفيسور روتا لوريا: “إن تغير المناخ تحت الأرض خطر صامت”. “تتشوه الأرض نتيجة للتغيرات في درجات الحرارة ، ولا توجد بنية مدنية أو بنية تحتية مصممة لتحمل هذه الاختلافات. على الرغم من أن هذه الظاهرة ليست بالضرورة خطرة على سلامة الناس ، إلا أنها ستؤثر على العمليات اليومية العادية لأنظمة الأساس والبنية التحتية المدنية بشكل عام.
يمكن أن يتقلص طين شيكاغو عند تسخينه ، مثل العديد من أنواع التربة الدقيقة الأخرى. نتيجة لارتفاع درجات الحرارة تحت الأرض ، تخضع العديد من المؤسسات في وسط المدينة لتسوية غير مرغوب فيها ، ببطء ولكن بشكل مستمر.
بعبارة أخرى ، لست بحاجة للعيش في البندقية لتعيش في مدينة تغرق – حتى لو كانت أسباب هذه الظواهر مختلفة تمامًا.
اقترحت نمذجة البروفيسور روتا لوريا أن المواد السطحية التي تتقلص عند تسخينها ، مثل الطين الناعم والقاسي ، يمكن أن تغرق بمقدار 8 مم. تتمدد المواد مثل الرمل والحجر الجيري عند تسخينها ، ربما بمقدار 12 مم لأعلى.
وقالت البروفيسور روتا لوريا في حديثها إلى EurekAlert: “استنادًا إلى عمليات المحاكاة الحاسوبية الخاصة بنا ، أظهرنا أن تشوهات الأرض يمكن أن تكون شديدة لدرجة أنها تؤدي إلى مشاكل في أداء البنية التحتية المدنية”.
ليس الأمر وكأن مبنى سينهار فجأة. الأشياء تغرق ببطء شديد. يمكن أن تكون عواقب قابلية الهياكل والبنى التحتية للخدمة سيئة للغاية ، لكن رؤيتها تستغرق وقتًا طويلاً.
“من المحتمل جدًا أن يكون تغير المناخ تحت الأرض قد تسبب بالفعل في حدوث تصدعات ومستوطنات أساسية مفرطة لم نربطها بهذه الظاهرة لأننا لم نكن على علم بها.”
الآثار السلبية الأخرى لتغير المناخ تحت الأرض ، أو الجزر الحرارية الجوفية ، تشمل التغيرات في نمو النبات وتلوث المياه الجوفية.
ومع ذلك ، قد لا تكون كل الأخبار سيئة. توصي البروفيسور روتا لوريا بأن تتضمن خطط المدن المستقبلية طرقًا لجمع الحرارة المهدرة المنبعثة من البنية التحتية تحت الأرض واستخدامها للتدفئة ، مع دمج عزل أفضل في المباني الجديدة لتقليل كمية الحرارة المنبعثة.
قالت البروفيسور روتا لوريا: “الطريقة الأكثر فعالية وعقلانية هي عزل الهياكل الموجودة تحت الأرض بطريقة تجعل كمية الحرارة المهدرة ضئيلة للغاية”. إذا لم يكن من الممكن القيام بذلك ، فإن تقنيات الطاقة الحرارية الأرضية تتيح الفرصة لامتصاص الحرارة وإعادة استخدامها بكفاءة في المباني.
ما لا نريده هو استخدام التقنيات لتبريد الهياكل تحت الأرض بنشاط لأن ذلك يستخدم الطاقة. حاليًا ، هناك عدد لا يحصى من الحلول التي يمكن تنفيذها.
نشرت الدراسة في مجلة هندسة الاتصالات.
أكثر من ذلك: سجل “ قاتل الأسماك ” في يونيو ضعف الاحتمال بسبب تغير المناخ
أكثر من ذلك: راين ويلسون على متن طائرات خاصة ، ليوناردو دي كابريو وجعل تغير المناخ أمرًا مضحكًا
احصل على أحدث الأخبار والقصص السعيدة والتحليلات وغير ذلك الكثير
هذا الموقع محمي بواسطة reCAPTCHA وتطبق سياسة الخصوصية وشروط الخدمة من Google.
