支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
一年前,超級風暴桑迪襲擊了紐約市及其周邊地區的所有三個國際機場。拉瓜迪亞國際機場受災最為嚴重,桑迪3.7米的風暴潮淹沒了機場的防護堤壩系統,法拉盛灣近3.8億升的水湧入,淹沒了機場,導致機場關閉三天。
當地和聯邦官員承認,拉瓜迪亞機場過時的極端天氣防禦系統將隨著時間的推移繼續受到損害,最近批准了3750萬美元用於一系列工程專案,旨在保護機場免受未來自然災害的影響。這些專案包括在容納關鍵跑道和滑行道照明系統的建築物周圍安裝新的防洪堤壩,在用於為機場系統(如泵站)供電的變電站周圍建造混凝土防洪牆,以及建造重力排水溝以補充機場現有的排水網路。其他改進將側重於應急備用發電機和配電網。
即使在不太極端的情況下,這些顯然是低技術的措施也能很好地服務於大多數主要機場。美國最大的機場中有十三個——包括拉瓜迪亞機場——至少有一條跑道的海拔高度在當前海平面約3.7米以內。美國商務部國家氣候評估和發展諮詢委員會在今年早些時候釋出的最新氣候報告草案(pdf)中指出,隨著未來幾十年海平面上升,這些機場越來越容易受到洪水侵襲。
位置,位置,位置
機場的主要問題之一是其位置型別——通常位於數平方公里的低窪平坦溼地上,通常靠近水體。這限制了空中交通障礙,確保機場可以儘可能安全地支援儘可能多的航班。但這也意味著跑道和機場設施幾乎沒有天然屏障來抵禦洪水、強風和其他自然力量。
工程顧問、珀斯諮詢公司Kubu Australia Pty, Ltd.的董事斯蒂芬·埃默裡表示,工程師必須設計足夠的排水系統,不僅要應對降雨造成的洪水,還要應對周圍水體溢位的洪水。洪水和風暴加固研究是“非常標準、枯燥且緩慢的工程任務”,他補充道——而且通常很難獲得批准。
正如拉瓜迪亞機場一樣,許多主要機場也位於或靠近海平面,因為在選址時,那裡的土地很便宜,路易·麥克納利,佛羅里達州安柏瑞德航空航天大學應用氣象學助理教授說。他補充說,在20世紀20年代到40年代,美國一些最大的機場首次建造時,“附近的城市會告訴你把機場建在沼澤裡。”
羅納德·里根華盛頓國家機場——最初被稱為國家機場——建在波托馬克河彎道處的泥灘上,位於華盛頓特區以南七公里處。同樣,新澤西州紐瓦克市開發了紐瓦克自由國際機場——曾經是世界上最繁忙的機場——佔地27.5公頃的沼澤地,位於曼哈頓中城西南約24公里處。
鑑於機場容易受到天氣因素的影響,機場在規劃未來時必須考慮天氣模式。麥克納利說,機場建築規劃通常會考慮50年甚至100年的風力模式,但極端天氣的重現率正在增加,他補充說,“50年一遇的風暴,100年一遇的風暴,發生的頻率比那更高。”
漂浮機場
曾經是新建跑道和航站樓黃金地段的低窪地區變得越來越難找到,尤其是在城市變得越來越擁擠的情況下。倫敦市長鮑里斯·約翰遜希望透過在泰晤士河口建造一個新的漂浮設施來適應他所在城市蓬勃發展的航空交通,該設施可能會取代希思羅機場,希思羅機場已經以98%的容量運營。泰晤士河口研究與開發公司(Testrad)正在設計這個島嶼機場,該公司表示,其擬議的六跑道倫敦不列顛尼亞機場將增加進出該市的航班量,併為居民提供更有效的屏障,以抵禦飛機噪音和汙染。這座人造島嶼將位於城市東部,肯特郡海岸以北約七公里處,靠近泰晤士河與北海和英吉利海峽交匯處。
不列顛尼亞機場並非史無前例。日本在20世紀80年代末和90年代初在大阪灣中部的關西國際機場人工島上建造了機場。關西機場面臨的最大挑戰之一是下沉速度快於預期——客運大樓在1994年開放至2000年間下沉了近12米。最初的估計是,機場的島嶼在最初的50年內“沉降”不超過11.5米。沉降將繼續是一個問題,但運營該機場的公司聲稱,他們透過排出機場下方海床上層的水來減緩了這一過程。為了保護該設施免受風暴潮和洪水的影響,關西機場配備了雨水排水系統、海堤和“截止牆”,以防止漲潮後地下水位上升。
國際諮詢和工程公司Royal HaskoningDHV的海岸和海洋環境主管尼古拉·克萊表示,不列顛尼亞機場將建在海堤帶(也稱為圍海堤)後方,以控制洪水,並透過高出海平面約兩到三米的凸起外圍進一步保護。Royal HaskoningDHV正在領導機場的海事工程方面和環境影響評估。該外圍內的跑道實際上將高出海平面約一米。克萊補充說,工程師還將根據潮汐流的方向調整機場的位置,並使島嶼邊緣呈圓形,以最大限度地減少對水流的干擾。
為不可想象的情況做計劃
最終,即使是機場的最佳規劃也可能不足以應對。颱風海燕將塔克洛班的丹尼爾·Z·羅穆亞爾德斯機場變成了一條跑道,此前本月早些時候席捲了菲律賓。風將高達7.5米的水牆吹上岸。該市的大部分地區海拔不到五米。機場的損壞為救援人員和試圖飛入並立即向居民提供援助的救援人員造成了瓶頸。“在如此極端的情況下,可能沒有什麼可以保護塔克洛班機場,”埃默裡說。不過,他補充說,在桑迪颶風一週年之際,拉瓜迪亞機場正在進行的投資可能應該更早進行。
麥克納利說,對於大多數機場來說,適應新的天氣模式已成為空中交通管理不可或缺的一部分。他補充說,目前唯一能做的就是認識到以前難以想象的天氣將成為反覆發生且不容置疑的現實,並圍繞這一點進行規劃。