Från hårda vindar och kraftiga regn till torka och sjunkande temperaturer, människor i Europa har redan börjat känna effekterna av extremt väder. När vi vänjer oss vid denna nya verklighet, forskare undersöker hur det kommer att påverka hur vi tar oss runt och om vår infrastruktur klarar sig.

De flesta forskare förutspår att klimatförändringar kommer att leda till försämrat väder. Detta kan inkludera kraftigare snöstormar, kraftigare nederbörd och skogsbränder. Dessa kan få katastrofala effekter på vårt transportnät, orsakar att kritiska tunnlar eller broar stängs och, under de värsta omständigheterna, leder till skador och dödsfall. Kostnaden för infrastrukturkollaps på grund av väder beräknas till 29 miljarder euro per år.

"Den allmänna tanken är att dessa typer av extrema väderhändelser kommer att bli mer och mer (allvarliga) i framtiden, " sa Dr. Angelos Amditis från Institutet för kommunikation och datorsystem (ICCS) i Grekland. "Detta kommer att bli en viktig fråga för vårt samhälle i framtiden, och detta kommer verkligen att påverka våra dagliga liv och sätt att röra sig, arbetar eller bor."

Han är en av ett antal forskare som nu studerar hur vi kan hantera dessa situationer. De hoppas kunna utveckla teknologier och metoder som kan hjälpa människor och räddningstjänst att få information i realtid om allvarliga händelser, och planera därefter.

Kritisk

Dr. Amditis driver ett projekt som heter RESIST, vars mål är att säkerställa att kritiska delar av vårt transportnät kan klara extrema händelser, både naturliga som väder till mänskligt orsakade händelser som cyberattacker.

Att göra detta, projektet, som började i september, kommer att fokusera på två viktiga transportvägar – T9-bron i Grekland, och Saint Petronilla-tunneln i Italien – som båda, om den stängs av, skulle orsaka enorma problem. Ett pilotprojekt för att testa extrem vädertålighet kommer att genomföras vid den förstnämnda i februari 2021, och det senare i juli 2021.

När det gäller extremt väder, dessa vägar är mest utsatta för kraftigt snöfall och regn, särskilt översvämningar är ett allvarligt problem. I sådana fall, broar och vägar kan vara stängda i timmar eller till och med dagar, lämnar många människor strandsatta på båda sidor eftersom de inte kan resa.

"Om du bara tappar en väg kan du vanligtvis hitta ett sätt att gå runt den, " sa Dr Amditis. "Men om du förlorar en tunnel eller bro, då har du mer kritiska problem."

En av RESISTs lösningar på detta problem kallas Remotely Piloted Air System (RPAS). Forskarna planerar att använda en serie drönare och sensorer för att kontinuerligt övervaka miljön nära tunneln och bron under perioder av intensivt väder, och kontrollera eventuella problem så tidigt som möjligt som kan leda till en stängning.

"Det kommer att informera folk om situationen, och hjälpa till med deras planering, ", sa Dr. Amditis. "Och projektet kommer att använda drönare och sensorer för att förstå exakt vilken typ av åtgärder som måste vidtas efter händelsen."

Bryta ner

Sådana varningssystem är inte allmänt på plats för närvarande, och även när de är det, ett avgörande problem är att dessa allvarliga händelser ofta kan följas av ett haveri i kommunikationsnäten. RESISTs idé är att bygga alternativa kommunikationsnätverk, som kan träda i kraft under dessa händelser och skicka information både till allmänheten och till räddningstjänsten.

Det yttersta målet är att förbättra säkerheten för allmänheten. RESIST vill ge människor uppdaterad information, så att de kan planera en alternativ rutt om det behövs eller, i de värsta situationerna, undvika att resa helt. Och när extrema väderhändelser ökar i framtiden, Ett sådant system för tidig varning kan vara avgörande.

Men även om tunnlar och broar är nyckelpunkter, vårt vardagliga transportnät kommer också att behöva klara av extremväder. Dr. Belén Riveiro från University of Vigo i Spanien, driver ett projekt som heter SAFEWAY som tittar på flera väg- och järnvägssektioner över hela Europa för att se hur de klarar av svåra väderhändelser, och hur vi kan planera för katastrofer.

Hennes mål är att minska med hälften av tiden det tar för räddningstjänsten att komma till en plats om det behövs, och minska tiden det tar att reparera vägar eller järnväg med en tredjedel.

"Vi vill integrera ny övervakningsteknik, inklusive fjärranalys och information som tillhandahålls av människor, att ha ett mer effektivt övervakningssystem, ", sa hon. "Tanken är att förbättra motståndskraften i vårt transportnätverk när den här typen av händelser inträffar."

Genom projektet, som började i september 2018 och slutar i februari 2022, forskare kommer att driva ett antal testprojekt över hela Europa. Totalt, SAFEWAY hoppas kunna samla in realtidsdata från 5, 000 miljarder passagerarkilometer över hela Europa.

En studie i Portugal kommer att titta på flera delar av väg och järnväg i regionerna Leiria och Santarém, som löper särskild risk för skogsbränder och översvämningar. Här ska forskare bedöma det hot som sådana händelser utgör mot transportnätet. De vill använda realtidsdata från människor för att övervaka trafik, och till och med spåra inlägg på sociala medier, för att se om några rutter har påverkats av vädret.

En annan studie i Murcia- och Málaga-regionerna i Spanien kommer att använda liknande metoder för att övervaka risken från jordbävningar. I UK, forskare kommer att studera risken för jordskred och översvämningar under kraftiga regn, använda satellitdata för att övervaka regioner som kan vara i riskzonen för jordskred. En sista studie i Nederländerna kommer att öva på hur man bäst kommunicerar denna information till användarna, som att använda smartphones.

"Det är viktigt att kunna förutse händelserna av dessa händelser, eller förutse de effekter det kan få för användarna, ", sa Dr. Riveiro. "Vi kan se varje dag att effekterna av klimatförändringarna blir allvarligare."