nbcchicago
一項最新研究指出，美國人口稠密的城市芝加哥正經歷著一個緩慢但持續的地面下沉過程。研究人員警示，這種地面沉降現象不僅可能增加城市面臨的洪澇災害風險，還可能對城市的基礎設施造成潛在的結構性損害。該研究分析了美國28個最具人口的城市，發現近乎全部（98%）的芝加哥城市區域都受到了不同程度的地面下沉影響。
研究揭示城市地面沉降的嚴峻程度
這項於5月8日發表在國際學術期刊《Nature Cities》上的研究，深入分析了美國28個最大城市在2015年至2021年間的地面變化情況。研究結果顯示，其中25個城市都呈現出地面下沉的趨勢。值得關注的是，芝加哥是9個地面下沉速率超過每年2毫米的城市之一。研究進一步指出，芝加哥全市約98%的區域都不同程度地受到了地面沉降的影響。更為令人擔憂的是，研究表明，在全球氣候變化的大背景下，芝加哥的地面下沉趨勢可能會進一步加劇。
地面沉降的潛在誘因：地下水過度抽取與城市擴張
研究人員透過分析認為，包括芝加哥在內的多個城市地面下沉的主要原因與地下水的抽取以及城市的持續擴張密切相關。長期且過量的地下水抽取會導致地層孔隙壓力減小，進而引發地面塌陷。與此同時，城市擴張增加了地面的整體負荷，尤其是在軟土地基上建設的大型建築物，會進一步加劇地面沉降的問題。研究人員還強調，隨著氣候變化的日益嚴峻，地下水資源的短缺問題可能會更加突出，而持續的城市化程序也將進一步複雜化地面沉降的挑戰。
應對之策：精細化城市規劃與監測預警
為有效應對地面沉降可能帶來的風險，研究人員向芝加哥市政府及其他面臨類似問題的城市提出了建議。他們強調，城市需要採取更加精細化的城市規劃策略，精確識別出地面沉降的高風險區域，並避免在這些區域進行大規模的重建或過度抽取地下水資源。此外，研究還建議加強對地面下沉問題的長期監測，建立完善的監測網路和資料分析系統，以便及時發現和評估地面沉降的變化趨勢，並採取適當的預防措施，從而最大限度地減少地面沉降對城市基礎設施造成的長期損害。
“城市熱島效應”與地面沉降的潛在關聯
值得注意的是，這項研究並非首次指出芝加哥面臨的地面下沉問題。早在2023年，西北大學的一項獨立研究就揭示了芝加哥市中心（Loop）區域的建築物正在因過度輻射熱量而導致地面下沉。該研究人員發現，城市中心地表的溫度顯著高於地下土壤的溫度，例如市中心地下的溫度比格蘭特公園下方的溫度高出高達10攝氏度。這種顯著的溫差導致了地面的熱脹冷縮，進而引發地面變形。考慮到芝加哥的土壤主要由粘土構成，而粘土在溫度升高時容易發生收縮，這種“城市熱島效應”可能會進一步加劇芝加哥的地面下沉現象。
專家建議：為建築物增設隔熱層以減緩沉降
針對這種由城市熱量輻射引發的潛在地面變形問題，西北大學的研究人員建議在新建以及現有的建築物中安裝有效的熱隔離層。這一措施旨在減少建築物向周圍土壤傳遞的熱量，從而降低溫度變化對建築結構及其下方地面的影響。專家認為，透過為建築物“降溫”，可以有效地緩解因熱量引起的地面沉降，並有助於保護城市的基礎設施免受進一步的損害。
隨著城市擴張的持續進行以及氣候變化影響的日益加劇，芝加哥以及其他面臨類似地質條件的城市，其地面下沉問題很可能會變得更加嚴峻。為了切實保護城市的基礎設施，並有效減少未來可能出現的洪澇風險和結構性損害，政府部門和相關機構必須儘早採取積極的措施，實施科學有效的城市規劃和環境管理策略，對地面沉降進行持續監測和預警，並採取相應的工程措施加以應對。