Bara en halv grad Celsius mindre uppvärmning skulle spara ekonomiska förluster av kinesisk järnvägsinfrastruktur med cirka 0,63 miljarder dollar per år, enligt en ny artikel publicerad av ett samarbetande forskarlag baserat vid Beijing Normal University och Institute of Atmospheric Physics, kinesiska vetenskapsakademin, Kina.

Studien, som dyker upp i Transportforskning Del D nyligen, fann att den nederbördsinducerade katastrofrisken för järnvägsinfrastruktur har ökat med ökande dagar med extrema regn under decennierna 1981-2016. Begränsa den globala uppvärmningen till Parisavtalets mål på 1,5 ^o C istället för 2,0 ^o C skulle avsevärt minska den kinesiska järnvägsinfrastrukturens känslighet för katastrofer för extrem nederbörd, enligt Liu Kai, tidningens första författare.

Liu är associerad professor vid Academy of Disaster Reduction and Emergency Management, Beijing Normal University.

"Översvämningskatastrof kan översvämma järnvägsspåret, orsaka fel på undergrunden och spårstrukturen. Baserat på vår statistik, totalt 975 historiska katastrofer orsakade av järnvägsnederbörd rapporterades från 1981 till 2016. Det nederbördsinducerade skräpflödet hade det största bidraget, cirka 42 %, följt av den nederbördsinducerade översvämningen, vilket är cirka 26 %, nederbördsinducerade jordskred—cirka 18 %—och nederbördsinducerade sammansättningsrisker, cirka 14%, sa Liu.

Teamet använde en slumpmässig skog (RF) maskininlärningsmodell för att beräkna känsligheten för katastrofer och kvantifiera sambandet mellan känslighet och nederbördsförändring.

"Vi fann en anmärkningsvärd ökning av katastrofkänsligheten för järnvägslinjer längs Yangtzeflodens dal, som är Kinas ekonomiska centrum med den största befolkningstätheten." Sa LIU, "Katastrofmottagligheten har ökat med 30 % under perioden 1999-2016 jämfört med 1981-1998."

Liu och hennes team, samarbetade med Dr Tianjun Zhou, professor vid Institutet för Atmosfärisk Fysik, kinesiska vetenskapsakademin, kombinerad CMIP5, ett arkiv med omfattande klimatmodeller, med socioekonomiska prognoser för att undersöka framtida klimatförändringar och de medföljande effekterna. Forskarna undersökte specifikt extrema nederbördsförändringar under RCP4.5 och RCP8.5 scenarier [RCP4.5 och 8.5 scenarier representerar ett möjligt område av strålningskraftvärden år 2100 i förhållande till förindustriella värden (+4,5 och +8,5 W/m) ² , respektive)] under tre tidsperioder inklusive kort sikt (2020–2039), medellång sikt (2040-2059), och lång sikt (2080-2099).

Forskarna fann att 32,0 % och 45,0 % av landytan kommer att utsättas för en ökning av de årliga genomsnittliga extrema regndagarna på mer än 0,5 dagar 2050 och 2090 under RCP8.5. Andelen järnvägsinfrastruktur med hög katastrofkänslighet förväntas öka från baslinjeperiodens nivå (1981-1998) på 1,1 % till 4,5 % år 2050 och upp till 12 % år 2090 enligt RCP8.5.

"Vi utökade prognosen till förändringar i proportionerna av järnvägslinjer med hög risk för specifika nivåer på 1,5 ^o C, 2 ^o C, och 3 ^o C global uppvärmning och mät fördelarna med begränsning genom att beräkna den undvikade effekten. Den undvikade påverkan, eller järnvägsexponering för hög katastrofkänslighet, skulle vara 90% och 391% om uppvärmningen begränsades till 1,5 ^o C jämfört med effekten för 2 ^o C och 3 ^o C uppvärmning under RCP8.5, respektive." sa prof. Zhou, medförfattaren till studien. Under RCP8.5, med en global medeltemperaturökning på 1,5 ^o C, de direkta skadorna och reparationskostnaderna kan öka till ett årligt belopp på 1,47 miljarder dollar. Med 2 ^o C uppvärmning, skadan fördubblas, och förlusten växer till 2,10 miljarder dollar.

"Denna studie kvantifierar påverkan av klimatförändringen med dess associerade nederbördsförändringar på järnvägsinfrastrukturen i Kina. Kinesisk järnväg är fortfarande under stor utbyggnad. Körsträckan för Kinas järnvägslinjer kommer att nå cirka 200, 000 km 2035 jämfört med cirka 140, 000 km år 2020. Utformningen av nyplanerade höghastighetsjärnvägslinjer bör inkludera klimatförändringseffekter. Hur man kan minska katastrofkänsligheten hos världens mest tätbefolkade järnvägsnät bör planeras för att begränsa de negativa effekterna, " sa Liu.