得州災害的相關地理問題


網上有個帖,發了一張央視新聞中的一張圖,圖上寫的是“得州”,於是就引起了美國得州到底是“得州”還是“德州”的討論。我想,應該是音譯,用哪個字應該都無所謂,得州在印弟安語中的原意是“朋友”,“盟友”。據說央視13年以後就都用的是“得州”,爲了和我們山東的“德州”相區別,也是一種說法,不過不足全信。

從地理位置看,得州位於美國西南,南臨墨西哥,東南是墨西哥灣,往東北是中央大平原,緯度位置大約相當於中國長江以南,屬於亞熱帶,但是由於海陸熱力性質差異的不同,年均溫大概相當於廣東,受極寒天氣影響很小。所以無論是從普通居民還是從社會基礎設施看都沒有應對極寒天氣的準備和經驗。據說當廣州的氣溫降到10度以下,能凍死當地的牛。

一、極寒天氣的發生原因

得州這次災害的發生根源上看是全球變暖引起的氣候異常造成的。具來說,就是北極平流層低渦因全球變暖而導致其強度和位置異常,而平流層低渦的位置和強度與低空對流層冷高壓相關聯。平流層低渦增強和位置南移,會導致對流層冷高壓增強和南移,於是帶來強冷空氣南下。北美中央大平原自加拿大北部一直延伸到美國南部的墨西哥灣,地形平坦,暢通無阻,形成冬夏季風通道,極有利於冷空南下,而墨西哥灣和大西洋暖溼氣流也可以自中央大平原長趨北上,兩股氣流相遇形成鋒面雨帶,會帶來雨雪天氣。今年,北極冷空氣異常強大,導致鋒面位置明顯偏南,造成美國南部大範圍低溫暴雪災害。

二、能源大州電力系統癱瘓。


得州以能源和石化工業著稱,是美國最大的能源和化工州。石油和天然氣產量分別佔全美產量的1/3和1/4,煉油能力佔全美1/4強。得州是全美溫室氣體排放量最大的州,主要源自該州爲數較多的煤電廠、煉油廠和化工廠。

但是突如其來的寒流導致煉油廠、發電廠、電網設備、交通車輛直接凍僵,美國最不缺能源的第二大州一夜回到18世紀。15日凌晨2點氣溫驟降、冰雪肆虐時,得州面臨的危機全面暴發:大部分電網遭凍結、公共供水系統也隨之崩潰。16日晚逾四百萬用戶斷電,人們在寒冷的房子裏靠蠟燭和被子度過至少48小時。

一場冬季風暴何以令美國能源重鎮陷入如此大規模危機?

第一,得州建立的獨立電網是這場危機未能被迅速化解的癥結。在美國本土的48個州中,得州是唯一一個擁有幾乎完全獨立於全國的電網系統的州,相比起來,其他州則接入東部電網和西部電網。而自由和少有監管也一向是得州電網引以爲傲的理由。但這也意味着,一旦得州電網出現問題,其他州的支援很難跟上。這樣一座孤島似的電網系統,在面對突如其來的寒潮而大規模癱瘓後,無法向美東、美西電網求援,造成電力供應出現巨大缺口,引發得州電力可靠性委員會(ERCOT)採取輪流斷電舉措,導致數百萬人同時遭遇停電。

第二,成本原因導致能源基礎設施建設和投入不足。

2002年,得州立法者解除了對該州能源市場的管制。此舉給能源生產商以迴旋餘地,他們因此節約價值數億美元的投入,避免建設發電系統的禦寒設施,而這些設施本可以防止這場危機的發生。成本是困擾發電廠改革的重要原因之一。整體而言,ERCOT只負責監管電網,而爲批發市場提供電力的仍舊是發電廠。數據顯示,整個得州有約300家電力公司在零售市場上爭奪消費者。由於極端寒冷天氣在得州十分罕見,這些私營電力公司通常不會在設備的防寒與維護方面投資,因爲這將提高成本,降低迴報率。中國能源網首席研究員韓曉平解釋稱,得州的情況暴露了兩個問題,一方面是得州一直以來追求很低的能源價格,但低價格的背後就是電網安全方面的投入不足,現在技術方面其實已經足夠了,比如風葉機片可以加熱等,但得州正常情況下天氣非常暖和,如果按照極端天氣設防,就要增加很多額外的投資,消費者願不願意支付這筆費用應對這種安全問題就不一定了。另一方面,得州主張自由競爭、高度市場化,在這個市場中有很多小型的電力公司,大家都去競爭就導致電網根本沒錢進行安全投入,都在爭相降低電價。這也引申出了一個問題,即公共事業引入市場機制,到底好還是不好。”

第三,傳統、清潔能源的發電設備均出現故障。根據ERCOT的說法,天然氣發電是得州電力供應的主要模式,平時得州發電量的一半以上都來自天然氣發電廠。彭博社的數據顯示,在這一輪冬季風暴之前,得州的天然氣產量居全美第一,每天的天然氣產量約爲230億立方英尺。在14日夜間冬季風暴來臨後,得州衆多天然氣、風能和火力發電廠因結冰而無法運轉,造成電力供應急劇下降。而與此同時,爲滿足取暖需求,用電量卻出現激增。極端天氣導致清潔能源設備上凍無法運行,清潔能源發電暴露出短板,太陽能、風力發電的發電量無法確保在惡劣天氣下保證充足的供應。

三、涉及的相關地理問題。

1、全球氣候變化及天氣與氣候系統。

2、全球變暖及其背景下的防災減災問題。

3、常規能源和清潔能源的特點、現狀及能源安全問題。

4、交通、通信、電力等基礎設施建設。

5、可持續發展,經濟、社會及環境的協調。

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