När jorden värms upp på grund av klimatförändringar, möter människor som bor nära kusterna inte bara en högre risk för stora orkaner, utan är också mer benägna att uppleva en efterföljande värmebölja medan de brottas med omfattande strömavbrott.

Princeton-forskare har undersökt risken för att denna föreningsfara ska inträffa i framtiden under ett klimatscenario "business-as-usual", med hjälp av Harris County, Texas, som ett exempel. De uppskattade att risken för att genomgå minst en orkan-blackout-värmevåg som varar mer än fem dagar under en 20-årsperiod skulle öka 23 gånger i slutet av seklet. Men det finns några goda nyheter:att strategiskt gräva ner bara 5 % av kraftledningarna – särskilt de nära huvuddistributionspunkterna – skulle nästan halvera antalet drabbade invånare.

Värmeböljor är den dödligaste typen av väderhändelser och kan bli ännu farligare när regioner som är beroende av luftkonditionering tappar ström. Historiskt sett har en värmebölja efter en orkan varit sällsynt, eftersom risken för extrem värme vanligtvis passerar före toppen av den atlantiska orkansäsongen på sensommaren. När de globala temperaturerna stiger förväntas dock värmeböljor inträffa oftare och orkaner kommer sannolikt att bli vanligare och allvarligare, vilket ökar chanserna för orkan-blackout-värmeböljor.

"Orkanen Laura 2020 och orkanen Ida 2021 hade båda värmeböljor efter dem efter att de förstörde kraftdistributionsnätet", säger Ning Lin, docent i civil- och miljöteknik, som ledde studien. "För denna sammansatta fara har risken ökat, och det händer nu."

I en ny studie, publicerad 30 juli i Nature Communications, Lin och hennes medförfattare tittade på riskerna förknippade med den sammansatta faran och hur infrastrukturförändringar kan mildra de potentiellt dödliga effekterna. De kombinerade prognoser om hur ofta och när orkaner och värmeböljor skulle slå till i framtiden med uppskattningar av hur snabbt strömmen skulle kunna återställas i områden med avbrott efter en stor storm.

Teamet valde Harris – Houstons hem – som sitt modelllän eftersom det har den högsta befolkningstätheten av någon stad på Gulf Coast. Orkanerna Harvey och Ike välte båda Houston, vilket fick uppskattningsvis 10 % av invånarna att tappa strömmen.

Forskarna fann att andelen Harris-invånare som förväntas uppleva minst en orkan-blackout-värmevåg längre än fem dagar inom två decennier skulle växa från en nuvarande risk på 0,8 % till en framtida risk på 18,2 % i slutet av seklet . Olika delar av länet kommer sannolikt att drabbas mer än andra, dock med landsbygdsinvånare som står inför en högre risk för längre avbrott.

Teamet övervägde också förbättringar av elnätet som skulle minska effekten av en orkan-blackout-värmevåg för invånarna. Att gräva ner 5 % av ledningarna nära distributionsnätets rötter skulle minska den förväntade andelen invånare utan ström från 18,2 % till 11,3 %.

"För det mesta är vår nuvarande praxis att slumpmässigt begrava linjer," sa Lin. "Genom att begrava linjer mer strategiskt kan vi bli mer effektiva och effektivare när det gäller att minska risken."

Denna typ av analys kan hjälpa stadsplanerare att förstå var invånarna löper störst risk för en orkan-blackout-värmebölja och att identifiera riktade förbättringar av deras eldistributionssystem som bäst kan minska effekten.

"Detta är ett mycket viktigt arbete", säger Lei Zhao, biträdande professor vid institutionen för civil- och miljöteknik vid University of Illinois Urbana-Champaign som inte var involverad i forskningen. "Det här dokumentet ger inte bara prognoserna, det förbinder extremerna med verkliga effekter."

Han sa att ett hemmeddelande från arbetet är att klimatmodellerare, ingenjörer och stadsplanerare måste arbeta tillsammans för att mildra riskerna för de nästan 30 % av USA:s befolkning som bor i kustlän. "Nu för tiden stöter vi på vissa extremer nästan varje år", sa han. "Folk inser att det inte bara är infrastrukturdesign, det måste vara klimatinformerad infrastrukturdesign."

Den aktuella studien undersöker problemet med sammansatta faror på länsnivå, men Lins grupp arbetar med att skala upp analysen till hela delstater. De letar efter sätt att minska analysens beräkningskrav, för när de utökar det geografiska området blir fysikbaserad kraftsystemsmodellering beräkningsmässigt belastande.

Mer allmänt belyser det nya arbetet behovet av att tänka på skärningspunkterna mellan olika faror och hur de kan förvärras under klimatförändringar.

"Klimat kan leda till flera faror med sammansatta effekter som vi inte förstår, och det kan vara nytt för oss i framtiden," sa Lin. "Att överväga denna typ av sammansättning av flera klimatrisker och sårbarhet i infrastruktur är en viktig riktning både för forskarvärlden och för beslutsfattande." + Utforska vidare

Extrem värme blir värre. Är North Carolinas elnät redo?