Naarmate de aarde opwarmt als gevolg van klimaatverandering, lopen mensen die in de buurt van de kusten wonen niet alleen een hoger risico op grote orkanen, maar hebben ze ook meer kans op een volgende hittegolf terwijl ze worstelen met wijdverbreide stroomuitval.

Onderzoekers van Princeton hebben het risico onderzocht dat dit samengestelde gevaar zich in de toekomst voordoet onder een "business-as-usual" klimaatscenario, met als voorbeeld Harris County, Texas. Ze schatten dat het risico van het ondergaan van ten minste één orkaan-black-out-hittegolf van meer dan vijf dagen in een periode van 20 jaar tegen het einde van de eeuw 23 keer zou toenemen. Maar er is goed nieuws:het strategisch begraven van slechts 5% van de hoogspanningsleidingen, met name die in de buurt van de belangrijkste distributiepunten, zou het aantal getroffen bewoners bijna halveren.

Hittegolven zijn de dodelijkste weersomstandigheden en kunnen zelfs nog gevaarlijker worden wanneer regio's die afhankelijk zijn van airconditioning stroom verliezen. Historisch gezien is een hittegolf na een orkaan zeldzaam, omdat het risico op extreme hitte meestal voorbijgaat vóór de piek van het Atlantische orkaanseizoen in de late zomer. Naarmate de temperatuur wereldwijd stijgt, wordt echter verwacht dat hittegolven vaker zullen voorkomen en dat orkanen vaker en heviger zullen worden, waardoor de kans op orkaan-black-out-hittegolfgebeurtenissen groter wordt.

"Orkaan Laura in 2020 en orkaan Ida in 2021 hadden beide hittegolven die hen volgden nadat ze het stroomdistributienetwerk hadden vernietigd", zegt Ning Lin, universitair hoofddocent civiele en milieutechniek, die het onderzoek leidde. "Voor dit samengestelde gevaar is het risico toegenomen, en het gebeurt nu."

In een nieuwe studie, gepubliceerd op 30 juli in Nature Communications, Lin en haar co-auteurs keken naar de risico's van het samengestelde gevaar en hoe veranderingen in de infrastructuur de potentieel dodelijke effecten zouden kunnen verminderen. Ze combineerden prognoses van hoe vaak en wanneer orkanen en hittegolven in de toekomst zouden toeslaan met schattingen van hoe snel de stroomvoorziening zou kunnen worden hersteld in gebieden met uitval na een grote storm.

Het team koos Harris - de thuisbasis van Houston - als hun modelgraafschap omdat het de hoogste bevolkingsdichtheid heeft van alle steden aan de Gulf Coast. De orkanen Harvey en Ike verwoestten Houston, waardoor naar schatting 10% van de inwoners de stroomvoorziening verloor.

De onderzoekers ontdekten dat het percentage inwoners van Harris dat naar verwachting binnen twee decennia ten minste één orkaan-black-out-hittegolf langer dan vijf dagen zal ervaren, tegen het einde van de eeuw zou toenemen van een huidig ​​risico van 0,8% tot een toekomstig risico van 18,2%. . Verschillende delen van de provincie zullen waarschijnlijk meer lijden dan andere, maar plattelandsbewoners lopen een groter risico op langdurige stroomonderbrekingen.

Het team heeft ook nagedacht over verbeteringen aan het elektriciteitsnet die de impact van een orkaan-black-out-hittegolf voor bewoners zouden verminderen. Het begraven van 5% van de draden in de buurt van de wortels van het distributienetwerk zou het verwachte percentage inwoners zonder stroom verminderen van 18,2% naar 11,3%.

"Meestal is onze huidige praktijk het willekeurig begraven van lijnen," zei Lin. "Door lijnen strategischer te begraven, kunnen we efficiënter en effectiever zijn in het verminderen van het risico."

Dit type analyse kan stadsplanners helpen te begrijpen waar bewoners het meeste risico lopen op een orkaan-black-out-hittegolf en om gerichte verbeteringen aan hun stroomdistributiesysteem te identificeren die de impact het best kunnen verminderen.

"Dit is een zeer belangrijk werk", zegt Lei Zhao, een assistent-professor bij de afdeling Civiele en Milieutechniek aan de Urbana-Champaign van de Universiteit van Illinois, die niet betrokken was bij het onderzoek. "Dit document geeft niet alleen de projecties, het verbindt de extremen met echte effecten."

Hij zei dat een boodschap van het werk naar huis is dat klimaatmodelleurs, ingenieurs en stadsplanners moeten samenwerken om de risico's te beperken waarmee de bijna 30% van de Amerikaanse bevolking die in kustprovincies woont, wordt geconfronteerd. "Tegenwoordig komen we bijna elk jaar enkele extremen tegen", zei hij. "Mensen realiseren zich dat het niet alleen om infrastructuurontwerp gaat, maar om klimaatgeïnformeerd infrastructuurontwerp."

De huidige studie onderzoekt het probleem van samengestelde gevaren op provinciaal niveau, maar de groep van Lin werkt eraan om de analyse op te schalen naar hele staten. Ze zijn op zoek naar manieren om de rekenkundige eisen van de analyse te verminderen, omdat naarmate ze het geografische gebied uitbreiden, op fysica gebaseerde modellering van energiesystemen rekenkundig belastend wordt.

Meer in het algemeen benadrukt het nieuwe werk de noodzaak om na te denken over de kruispunten van verschillende gevaren en hoe deze kunnen verergeren onder klimaatverandering.

"Het klimaat kan meerdere gevaren veroorzaken met samengestelde effecten die we niet begrijpen, en dat kan in de toekomst nieuw voor ons zijn", zei Lin. "Het beschouwen van dit soort combinatie van meerdere klimaatgevaren en kwetsbaarheid van de infrastructuur is een belangrijke richting, zowel voor de onderzoeksgemeenschap als voor de besluitvorming." + Verder verkennen

Extreme hitte wordt erger. Is het elektriciteitsnet van North Carolina klaar?