Учёные выяснили, почему все города проваливаются под землю

Новое исследование Северо-западного университета впервые связало подземное изменение климата с изменением почвы под городскими районами. Большинство зданий Земли не рассчитаны на такие изменения, что может в будущем привести к серьёзным проблемам.

Издание Science Daily сообщает, что к этим выводам пришли инженеры из Чикаго. Они изучили архивные данные о температуре почв и проанализировали современные показатели.

«Подземное изменение климата — тихая угроза. Почвы деформируются в результате температурных колебаний, и все существующие постройки и городская инфраструктура не способны переносить их. Сам по себе этот феномен не несет угрозы безопасности людей, но негативно влияет на ежедневное функционирование инфраструктуры», – заявил автор научной работы Алессандро Ротта Лориа.

Оказалось, что в Чикаго почва под центром города на 10 °C теплее, чем под парком. При этом температура воздуха в некоторых тоннелях метро была на 25 °C выше температуры грунта за пределами района высотной застройки. Также выяснилось, что почти все городские почвы за 70 лет стали значительно теплее.

Что такое подземное изменение климата?

Во многих городских районах земного шара тепло непрерывно рассеивается от зданий и подземного транспорта, что приводит к нагреванию земли с угрожающей скоростью. Предыдущие исследователи установили, что неглубокая поверхность под городами нагревается на 0,1-2,5 градуса Цельсия за десятилетия.

Это явление, известное как «подземное изменение климата» или «подповерхностные тепловые острова», влечет за собой экологические проблемы (например, загрязнение грунтовых вод) и проблемы со здоровьем (в частности, астма и тепловой удар). Но до сих пор влияние изменения климата под землей на гражданскую инфраструктуру оставалось неизученным и мало понятным.

«Если подумать о подвалах, гараже, тоннеле и поездах, все эти объекты постоянно излучают тепло, – сказал Ротта Лория. – В целом в городах теплее, чем в сельской местности, потому что строительные материалы периодически улавливают тепло, полученное от человеческой деятельности и солнечного излучения, а затем выбрасывают его в атмосферу. Этот процесс изучался десятилетиями. Сейчас мы рассматриваем его подземный аналог, в основном обусловленный антропогенной деятельностью».

Земля медленно опускается вниз

После сбора данных о температуре в течение трёх лет Ротта Лориа построил 3D-компьютерную модель, чтобы смоделировать, как температура земли изменялась с 1951 года (года, когда в Чикаго завершили строительство тоннелей метро) по сей день. Он нашёл значения, соответствующие измеренным в полевых условиях, и использовал моделирование, чтобы предсказать, как изменится температура к 2051 году.

Ротта Лория также смоделировал, как земля деформируется на повышение температуры. В то время как некоторые материалы (мягкая и жёсткая глина) сжимаются при нагревании, другие материалы (твёрдая глина, песок и известняк) расширяются.

Согласно показателям симуляции, высокие температуры могут вызвать разбухание земли и её расширение на 12 миллиметров. Они также могут привести к тому, что земля «сожмётся» и опустится вниз под весом здания на целых 8 миллиметров. Несмотря на то, что это кажется незаметным для человека, это несёт больше угрозы обществу, чем можно представить.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы не пропустить важные новости. За новостями в режиме онлайн прямо в мессенджере следите на нашем Telegram-канале Информатор Live . Подписаться на канал в Viber можно здесь.