كيف يتم احتجاز الحرارة تحت السطح، مما يهدد المباني

شيكاغو – في جولة حديثة تحت أفق شيكاغو الشهير، أشار أليساندرو روتا لوريا، الأستاذ المساعد في الهندسة المدنية والبيئية في جامعة نورث وسترن، إلى أحد أجهزة الاستشعار التي قام هو وفريقه بتركيبها في جميع أنحاء المدينة لتتبع درجات الحرارة تحت الأرض.

ليس أكبر بكثير من بطاقة الائتمان، وقد تم وضع أكثر من 100 من أجهزة الاستشعار في مواقف السيارات وغرف المراجل في الطابق السفلي وأنفاق مترو الأنفاق في جميع أنحاء وسط مدينة شيكاغو في محاولة لتتبع ما تصفه روتا لوريا بأنه “خطر صامت”.

ووفقا لأبحاثه، يمكن أن تصل درجات حرارة الهواء في الهياكل التي صنعها الإنسان تحت الأرض إلى 77 درجة فهرنهايت (25 درجة مئوية) أعلى من درجة حرارة الأرض “غير المضطربة”. إنه تهديد مختلف عن ظاهرة الاحتباس الحراري ولكنه يأتي مصحوبًا بتهديدات مماثلة تتمثل في إحداث الدمار على الصحة العامة والبنية التحتية الحيوية.

وقالت روتا لوريا: “توجد بالفعل كمية كبيرة من الحرارة تحت أقدامنا”. “وتسببت هذه الحرارة في تشوه الأرض بالفعل.”

البحث الذي نشر في يوليو في مجلة Nature، يوضح بالتفصيل كيف تسبب الحرارة المحبوسة تحت السطح ظاهرة تسمى “تغير المناخ تحت الأرض” ويمكن أن تتسبب في “غرق” المدن الكبرى بما في ذلك شيكاغو ونيويورك ولندن.

ويختلف هذا التغير المناخي تحت الأرض عن تغير المناخ في الغلاف الجوي، والذي يأتي من الغازات الدفيئة الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري. تبعث مترو الأنفاق والمباني الحرارة مباشرة إلى الطبقات الفرعية من الأرض. ومع انتشار الحرارة، تتشوه الأرض أيضًا، مما قد يتسبب في تصدع هياكل المدينة والبنية التحتية. وبينما أعرب الباحثون عن قلقهم بشأن احتمال غرق المدن بسبب أحمال البناء الثقيلة، فإن انتشار الحرارة بهذه الطريقة يمكن أن يسبب عمليات نزوح مماثلة.

وقالت روتا لوريا إن مشكلة ارتفاع الحرارة تحت الأرض هي “نتيجة مباشرة للوجود البشري على الأرض، ونتيجة مباشرة لبناء هياكلنا”. ومع زيادة الحرارة المحاصرة في الأرض، حذر من أن الصحة العامة وهياكل البناء ووسائل النقل العام ستتأثر.

وقال وزير النقل بيت بوتيجيج إن المرونة تحت الأرض هي جزء من تركيز الإدارة على معالجة قضية مناخية أخرى.

وقال بوتيجيج في مقابلة مع شبكة إن بي سي نيوز: “لقد انتهى الوقت فيما يتعلق بجعل هذا جزءًا من عملنا”. “إننا نتشارك مع الدول في هذا الشأن، لأنه قد يكون هذا النوع من الأسمنت أو الفولاذ أو الأسفلت الذي تستخدمه في القرن الحادي والعشرين يحتاج إلى أن يبدو مختلفًا قليلاً عما تعلمنا بنائه خلال 100 عام”. منذ.”

تضمنت أجندة المناخ الشاملة لإدارة بايدن العديد من البرامج الجديدة الممولة اتحاديًا والتي تم تقديمها من خلال الوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ ووزارة الطاقة ووزارة النقل التي تتطلع إلى تشجيع البلديات على تنفيذ مشاريع التخفيف والمرونة الخاصة بمنطقة محددة.

وقال بوتجيج إن الحفاظ على المرونة أمر أساسي في الوقت الذي يتكيف فيه العالم مع تغير المناخ ويتم تنفيذ المشاريع على مدى فترات طويلة من الزمن.

وقال: “إذا كانت لديك سياسة ضريبية، وعلمت أن هناك مشكلة فيها، فيمكنك إصلاحها، ومن الممكن أن تصبح فعالة في العام المقبل”. “ولكن إذا قمت ببناء جسر، أو طريق، أو نفق، أو خط سكة حديد، أو مطار، بطريقة يتبين أنها ليست مناسبة للمستقبل، فإنك تتخذ قرارًا بأنك ستفعل ذلك” يجب أن أتعايش معه لعقود من الزمن.”

بالعودة إلى مختبر روتا لوريا، قام بنقل البيانات من أجهزة استشعار درجة الحرارة إلى خريطة حرارية ملونة، وعرض توقعاته لإظهار مدى سرعة انتشار وتزايد الحرارة تحت الأرض المرتبطة بالمباني ومواقف السيارات على مدى العقود القليلة الماضية.

“إذا قارناها بظاهرة الاحتباس الحراري وكيفية ارتفاع درجات الحرارة السطحية، فهي في الواقع أسرع.” قالت روتا لوريا. “درجات الحرارة تحت الأرض ترتفع في المدن بشكل أسرع منها على السطح.”

الجزء الوحيد من الخريطة الذي ظل دون تغيير خلال نفس الفترة الزمنية هو الأرض الواقعة أسفل متنزه ميلينيوم، حيث تقع مدينة بين الشهيرة.

وقالت روتا لوريا إن الطريق نحو التخفيف سيكون مكلفا، ولكنه بسيط نسبيا. يمكن تركيب العزل الحراري تحت الأرض ودمجه في هياكل جديدة، للتخفيف من هروب الحرارة المهدرة إلى الأرض والتسبب في هذه المشاكل.

وأضافت روتا لوريا أن العلماء يقولون إن الفائض يمكن احتجازه واستخدامه كطاقة حرارية أرضية لتدفئة وتبريد المباني، مع عائد يقدر على الاستثمار في حوالي ست سنوات.

تم نشر هذه المقالة في الأصل على موقع NBCNews.com