鐵路“日光軌彎”加入氣候變化代價清單

如果與氣候變化相關的熱浪變得更嚴重和更頻繁,鐵路可能會看到更多的日光軌彎

在變暖的世界中,美國可能會看到其城市被水淹沒,電網受到強烈風暴的威脅,森林遭受野火和蟲害的破壞, 海岸線被風暴潮沖毀。

氣候變化 也以一些方式威脅著道路、管道、電力線和鐵路線,這些方式可能不像颶風侵蝕的海灘上房屋被沖走的鮮明畫面那樣直觀。橋樑和高速公路可能會在洪水中被削弱或摧毀。電力線可能會在野火中燒燬,並在大型風暴中受損。道路和機場跑道容易受到極端高溫的影響,高溫會軟化和劣化瀝青。

你可以將“日光軌彎”,或在極端高溫下彎曲導致脫軌的鐵路,新增到已經對美國交通運輸造成損害的事物清單中,隨著美國變暖,這個問題預計會顯著增長。


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隨著到本世紀末美國平均氣溫 升高 3°F 到 9°F 以上,具體取決於未來幾年溫室氣體排放量的減少程度,美國可能經歷的極端熱浪可能會使鐵軌彎曲和折斷,形成專家所稱的“日光軌彎”。強烈的熱量會膨脹金屬, 使鐵軌彎曲和錯位,對在其上行駛的火車構成危險。

考慮到美國鐵路運輸的危險材料數量和乘客數量不斷增加,這可能會帶來災難性的後果。

根據布魯金斯學會的資料,客運鐵路在 1997 年至 2012 年間客運量增長了 55%,預計增速不會放緩。美國鐵路協會的資料顯示,貨運鐵路在 2012 年至 2040 年間可能會增長 45%。鐵路目前看到其運輸的某些危險材料的數量大幅增加。由於水力壓裂熱潮,原油鐵路運輸量從 2009 年的 9,500 車次激增至 2013 年的近 400,000 車次,美國鐵路協會的資料顯示

當鐵軌上發生任何問題時,即使沒有氣候變化的影響,也是大新聞。無論是紐約市的 Metro North Railroad 客運列車脫軌,還是運載易揮發的巴肯頁岩原油的油罐車列車脫軌爆炸,重大的鐵路事故都會造成人員傷亡和財產損失。

如果氣候變化導致鐵軌出現日光軌彎,可能會使運輸所有這些乘客和貨物更具挑戰性。

Andrew Kish 說,氣候變化中的極端高溫和低溫會影響鐵軌的穩定性,並可能使其容易彎曲,從而導致未來脫軌事故增加。Andrew Kish 是一位獨立的鐵路軌道穩定性顧問 和軌道彎曲專家,已從美國交通部 Volpe 國家交通系統中心退休。

在過去 40 年中,日光軌彎已經在美國造成 2,100 多起火車脫軌事故,平均每年約 50 起脫軌事故。

Kish 說,日光軌彎和其他軌道彎曲事件是鐵路行業目前處理的最昂貴的問題之一,每次脫軌造成的損失 約為 100 萬美元,不包括人員傷亡和疏散。

2012 年席捲美國大部分地區的熱浪—— 美國大陸有記錄以來最熱的一年 —— 以及它們造成的日光軌彎導致了足夠的脫軌事故,以至於聯邦鐵路管理局 (FRA) 在當年夏天釋出了特別安全公告,警告鐵路公司應確保檢查易發生彎曲的軌道 sections。

該公告將當年夏天影響美國大部分地區的“異常高且持續的破紀錄高溫”歸咎於原因,並詳細描述了在約兩週內因日光軌彎造成的四起重大火車脫軌事故。

2012 年 7 月 4 日,BNSF 鐵路公司的一列運煤列車的工作人員注意到德克薩斯州彭德爾頓附近的鐵軌上出現日光軌彎。工作人員試圖停車,但在 43 節裝滿煤的車廂脫軌之前未能成功。同一天在伊利諾伊州諾斯布魯克, 日光軌彎導致聯合太平洋鐵路公司一列火車的 31 節裝滿煤的車廂在棧橋上脫軌,摧毀了橋樑並墜落到下面的道路上,造成兩人死亡。

另一列 BNSF 運煤列車,同樣有 31 節裝滿煤的車廂,於 2012 年 7 月 2 日在經過華盛頓州梅薩時因日光軌彎而脫軌,6 月 23 日,日光軌彎導致聯合太平洋鐵路公司的一列運煤列車在懷俄明州粉河盆地脫軌。

儘管出現了創紀錄的高溫,但 2012 年與日光軌彎相關的脫軌事故數量為 29 起,低於 2011 年的 46 起。聯邦鐵路管理局的資料顯示,2013 年發生了 14 起此類脫軌事故,該機構將這一下降歸因於其 2012 年安全警報中提出的安全要求。

科羅拉多大學 一項於四月釋出的報告評估了氣候變化對西南部納瓦霍族保留地的影響,報告稱,與氣候變化相關的日光軌彎是納瓦霍族的主要擔憂,因為脫軌事故可能導致當地煤炭生產中斷。

美國地質調查局科學家 Virginia Burkett 上週表示,墨西哥灣沿岸地區的平均氣溫變化 2 或 3°F 可能會對鐵軌彎曲產生重大影響,導致更多脫軌事故。她是2008 年關於氣候變化對墨西哥灣沿岸交通運輸系統影響的研究的合著者。

“是的,你會預計隨著溫度升高,軌道彎曲事件會更加普遍或頻繁,”她說,並補充說,只有當鐵路公司找不到適應方法時,才會發生更多的火車脫軌事故。

美國最大的四家貨運鐵路公司—— CSX、諾福克南方鐵路、聯合太平洋鐵路和 BNSF—— 要麼拒絕就此報道發表評論,要麼沒有回覆評論請求。

Kish 說,極端高溫下的軌道彎曲很難提前檢測到,因為它可能突然發生且沒有警告。

“你看,如果一列運煤火車脫軌,沒什麼大不了的,”他說,因為運煤火車脫軌時不太可能對附近的其他人造成重大傷害。“但是,如果你傾倒一列裝有危險品(危險材料)或液氮或原油的火車,它就會開始燃燒。這是一場更具災難性的事件。”

最近發生的幾起涉及運載北達科他州巴肯頁岩原油的火車劇烈爆炸的脫軌事故就是這種情況。最近沒有原油列車脫軌事故被歸因於日光軌彎。

巴肯原油 被發現比在其他地方開採的石油更易揮發,迫使美國交通部於 5 月 7 日釋出緊急命令,要求所有運輸巴肯原油的鐵路公司向州應急響應人員通報這些列車在其州內的運營情況。

美國交通部和聯邦鐵路管理局 (FRA) 拒絕就氣候變化可能如何影響鐵路穩定性發表評論。

聯邦鐵路管理局發言人 Michael Cole 表示,政府 2012 年的安全公告已幫助減少美國與日光軌彎相關的脫軌事故數量,美國交通部正在與加州大學聖地亞哥分校合作開發使鐵路公司能夠監測軌道溫度的裝置。

但 Kish 表示,任何可以準確監控火車軌道穩定性並警告火車前方損壞的可靠技術仍處於早期開發階段,無法很快部署。

本文經氣候中心許可轉載。本文首次發表於 2014 年 5 月 27 日。

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