Адская жара пробирается в недра Земли — города могут быть разрушены (видео)

Фото: Northwestern University

По мере того как наша планета нагревается, нагревается и земля, в результате чего она также деформируется — расширяется и сжимается. Все это вызывает чрезмерное смещение фундамента зданий и окружающего грунта, а также растрескивание, что в конечном итоге повлияет на долгосрочные эксплуатационные характеристика и долговечность конструкций, пишет Forbes.

В новом исследовании ученые из Северо-Западного университета впервые связали изменение подземного климата с изменением почвы под городскими районами. Теперь авторы исследования полагают, что прошлые повреждения зданий могли также быть вызваны рекордным повышением температуры. Исследователи также дали неутешительный прогноз: вероятно, эти проблемы сохранятся и в ближайшие годы.

По словам руководителя исследования, доцента кафедры гражданского и экологического строительства в Инженерной школе Маккормика на Северо-Западе, Алессандро Ротта Лориа, изменения подземного климата несут в себе "тихую опасность". Дело в том, что в результате колебаний температуры земля деформируется, и никакие существующие строительные конструкции или инфраструктура попросту не рассчитаны на то, чтобы противостоять этим колебаниям. Впрочем, исследователи также отмечают, что это явление не обязательно опасно для безопасности людей, скорее оно повлияет на нормальную повседневную работу фундаментных систем и гражданской инфраструктуры в целом.

В ходе исследования ученые установили беспроводную сеть из более чем 150 датчиков температуры в подвалах зданий, тоннелях метро, подземных гаражах и улицах. В результате им удалось создать трехмерную карту метро Чикаго.

По словам Лориа, фактически они использовали Чикаго в качестве живой лаборатории. Однако отмечают, что подземные изменения климата в действительности характерно для всех густонаселенных городских районов по всему миру. В результате все городские районы, страдающие от подземного изменения климата, склонны иметь проблемы с инфраструктурой

Отметим, что Чикаго является третьим по численности населения городом в США, а его площадь составляет 600 квадратных километров. Город расположен на берегу озера Мичиган и стоит на известняковом плато, погребенном под отложениями из песка и глины, отложившимися после последнего ледникового периода. Ученые отмечают, что глинистые отложения могут представлять опасность для зданий, так как они склонны к деформации.

Ученые отмечают, что в мегаполисах намного теплее, чем в окружающих его сельских районах. Относительно бесплодный ландшафт города, отсутствие тени и большие бетонные поверхности имеют тенденцию поглощать солнечную радиацию, нагревая окружающую среду. Кроме того дополнительным источником нагрева является отработанное тепло, выделяемое автомобилями и городской инфраструктурой.

Авторы исследования отмечают, что большинство датчиков были установлены в густонаселенном центре Чикаго. Однако для сравнения ученые также установили датчики в Грант-парке, который представляет собой зеленую зону вдоль озера Мичиган, вдали от зданий и подземных транспортных систем.

Результаты исследования показывают, что температура в центре города часто на 10 градусов выше, чем температура под Грант-Парком. При этом температура в подземных сооружениях может быть до 25 градусов выше температуры нетронутого грунта.

Исследователи собирали данные три года, а затем построили компьютерную модель, чтобы смоделировать изменения температуры земли с 1951 года до сегодняшнего дня. Далее ученые использовали эту модель, чтобы предсказать изменения, которые произойдут до 2051 года. По мере повышения температуры на поверхности Земли она повышается и под землей, поскольку все больше энергии передается под землей.

В результате ученым удалось смоделировать, как земля деформируется на повышение температуры. Теперь авторы исследования полагают, что более высокие температуры могут привести к тому, что первые 23 метра почвы и камней под землей набухнут и расширятся вверх на 12 миллиметров. Это также может привести к тому, что земля сожмется и просядет вниз под тяжестью зданий — приблизительно на 8 миллиметров. Это может показаться несущественным, однако это намного больше, чем многие строительные компоненты и фундаментные системы могут выдержать без ущерба для своих эксплуатационных требований. Старые здания, построенные из жестких материалов, таких как камень и кирпич, особенно уязвимы к подземным деформациям.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform