Wetenschap
Rampengevoeligheid (gekleurde lijnen) en extreme regenvaldagen (schaduw, eenheid:dag) wisselt tussen twee tijdsperioden (1980-1998 en 1999-2016). Krediet:Liu Kai
Slechts een halve graad Celsius minder opwarming zou de economische verliezen van de Chinese spoorweginfrastructuur met ongeveer $ 0,63 miljard per jaar besparen, volgens een nieuw artikel gepubliceerd door een gezamenlijk onderzoeksteam van de Beijing Normal University en het Institute of Atmospheric Physics, Chinese Wetenschapsacademie, China.
De studie, die verschijnt in Transportonderzoek deel D onlangs, ontdekte dat het door regenval veroorzaakte rampenrisico van spoorweginfrastructuur is toegenomen met toenemende extreme regenval in de decennia 1981-2016. De opwarming van de aarde beperken tot de doelstelling van de Overeenkomst van Parijs van 1,5 O C in plaats van 2.0 O C zou de rampengevoeligheid van de Chinese spoorweginfrastructuur voor extreme neerslag aanzienlijk verminderen, volgens Liu Kai, de eerste auteur van het artikel.
Liu is universitair hoofddocent aan de Academy of Disaster Reduction and Emergency Management, Beijing Normal University.
"Overstromingsramp kan het spoor onder water zetten, storingen van de ondergrond en de spoorconstructie veroorzaken. Op basis van onze statistieken, van 1981 tot 2016 werden in totaal 975 historische door regen veroorzaakte rampen gemeld. De door regen veroorzaakte puinstroom had de grootste bijdrage, ongeveer 42%, gevolgd door de door regen veroorzaakte overstroming, dat is ongeveer 26%, door regen veroorzaakte aardverschuiving - ongeveer 18% - en door regen veroorzaakte samengestelde gevaren, ongeveer 14%, ' zei Liu.
Het team gebruikte een random forest (RF) machine learning-model om de rampengevoeligheid te berekenen en de relatie tussen gevoeligheid en neerslagverandering te kwantificeren.
"We vonden een opmerkelijke toename in de rampengevoeligheid van spoorlijnen langs de Yangtze-riviervallei, dat is het economische centrum van China met de grootste bevolkingsdichtheid." Zei LIU, "De rampengevoeligheid is in de periode 1999-2016 met 30% toegenomen ten opzichte van 1981-1998."
Liu en haar team, werkte samen met Dr. Tianjun Zhou, hoogleraar van het Instituut voor Atmosferische Fysica, Chinese Wetenschapsacademie, gecombineerde CMIP5, een archief van uitgebreide klimaatmodellen, met sociaaleconomische projecties om toekomstige klimaatveranderingen en de bijbehorende effecten te onderzoeken. De onderzoekers onderzochten specifiek extreme neerslagveranderingen onder RCP4.5- en RCP8.5-scenario's [RCP4.5- en 8.5-scenario's vertegenwoordigen een mogelijk bereik van stralingsforceringswaarden in het jaar 2100 ten opzichte van pre-industriële waarden (+4,5 en +8,5 W/m 2 , respectievelijk)] over drie tijdsperioden, waaronder korte termijn (2020-2039), middellange termijn (2040-2059), en lange termijn (2080-2099).
De wetenschappers ontdekten dat 32,0% en 45,0% van het landoppervlak zal worden blootgesteld aan een toename van de jaarlijkse gemiddelde extreme regenvaldagen van meer dan 0,5 dagen in 2050 en 2090 onder RCP8.5. Het aandeel spoorweginfrastructuur met een hoge rampengevoeligheid zal naar verwachting toenemen vanaf het niveau van de referentieperiode (1981-1998) van 1,1% tot 4,5% in 2050 en tot 12% in 2090 onder RCP8.5.
"We hebben de projectie uitgebreid tot de veranderingen in de verhoudingen van spoorlijnen met een hoog risico voor specifieke niveaus van 1,5 O C, 2 O C, en 3 O C opwarming van de aarde en meet de voordelen van mitigatie door de vermeden impact te berekenen. De vermeden impact, of spoorwegblootstelling aan hoge rampengevoeligheid, zou 90% en 391% zijn als de opwarming beperkt was tot 1,5 O C vergeleken met de impact voor 2 O C en 3 O C opwarming onder RCP8.5, respectievelijk." zei Prof. Zhou, de co-auteur van de studie. Onder RCP8.5, met een wereldwijde gemiddelde temperatuurstijging van 1.5 O C, de directe schade en reparatiekosten kunnen oplopen tot een jaarlijks bedrag van $ 1,47 miljard. Met 2 O C opwarming, de schade verdubbelt, en het verlies groeit tot $ 2,10 miljard.
"Deze studie kwantificeert de invloed van de klimaatverandering met de bijbehorende verandering van regenval op de spoorweginfrastructuur in China. De Chinese spoorwegen worden nog steeds sterk uitgebreid. Het aantal kilometers van de Chinese spoorlijnen zal ongeveer 200 bereiken, 000 km in 2035 vergeleken met ongeveer 140, 000 km in 2020. Bij het ontwerp van nieuw geplande hogesnelheidslijnen moet rekening worden gehouden met de effecten van klimaatverandering. Hoe de rampengevoeligheid van 's werelds meest dichtbevolkte spoorwegnet kan worden verminderd, moet worden gepland om de nadelige gevolgen te beperken, ' zei Liu.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com