停电

在一个冬天的晚上,我和弟弟在厨房里嬉闹、吃零食。突然,一切陷入黑暗。我们楞住了。所有的灯都熄灭了,环境比平常更加安静——冰箱的嗡嗡声消失了,微波炉上的数码时钟也不见了。这是我第一次经历停电,即电力中断。当我们的父母回家时,他们列出了一長串问题。食物还能安全食用吗?多穿几层衣服和毯子是否能在夜晚保暖?停电会持续多久?我们社区有多少人没有电力?

停电可能给社区带来许多挑战,包括恐惧、压力,甚至健康问题。例如,有些人需要电力来冷藏药品,停电可能会破坏这些药品。此外,对于那些依赖电力供应医疗设备的人,例如连续气道正压(continuous positive airway pressure,CPAP)设备(一种帮助人們在夜晚呼吸的设备),停电对他们来说可能很危险。需要冰箱或特殊医疗设备的情况称为健康脆弱因素。健康脆弱因素是指使人或社区在类似停电的事件后,更容易生病的差异。了解脆弱人群所在位置可以帮助我们保障他们的安全。这些信息可以帮助社区组织者和政治领袖将备用发电机等资源分配给最需要的人。

以往的研究发现停电与糟糕的健康结果之间存在关联。例如,一项研究发现纽约市的一次大停电事件增加了人们的死亡风险,纽约州的另一项研究則发现停电与更多的呼吸系统住院病例有关。虽然这些研究表明停电可能对健康构成威胁,但它们主要集中在单一停电事件或小范围内,因此需要进行更多的研究来全面了解停电的影响。

尽管我们知道停电会带来健康风险,但是否有某些时候停电更为常见?恶劣的天气,例如暴风雨,可能会损坏电网并引起停电。飓风和极端高温可能对电网产生不同的影响,因此我们在考虑停电可能性时需要考虑天气事件的类型。此外,气候变化增加了恶劣天气的可能性,监测这些情况可以告诉我们何时特别需要准备停电。

为了保护人们及其健康免受停电影响,我们必须知道谁会遭受停电,哪些人群最容易受到威胁,以及恶劣天气是否与这些停电有关。我们的研究调查了整个美国的停电情况。


我们提出了三个问题:


我们使用2018年至2020年美国各县停电人数的数据来创建停电的多个变量。重要的是,我们关注持续至少8小时的停电,因为这样更长时间的停电可以多种方式威胁健康。在极热的天气里,持续8小时以上的停电可能会让人们有过热和生病的风险。依赖电力的医疗设备的电池也可能无法维持足够长的时间。了解發生这些较长停电的地点和时间,可以让政府、政策制定者和社区事先规划并尽可能避免不良结果。

我们的研究发现,美国许多县都有停电情况,且这些停电在某些地区,如南部、东北部和阿巴拉契亚地区,更为频繁。此外,我们发现6月、7月和8月的晚上6点左右有更多持续8小时以上的停电。

对于第二个问题,我们需要定义脆弱性以了解社会和医疗脆弱性。对于社会脆弱性,我们使用了负责美国公共卫生的美国疾病控制中心(Center for Disease Control)的社会脆弱性指数(Social Vulnerability Index)。这个指数辨别了在灾难期间可能需要更多支持的地区,因为这些地区較贫困或擁有較差的住房条件。对于医疗脆弱性,我们使用了美国卫生与公共服务部(U.S. Department of Health and Human Services)的emPOWER数据,该部门是联邦政府的一部分,旨在改善美国人民的健康。emPOWER数据告诉我们,在美国哪些区域有最多年龄在65岁以上並使用需要电力运行的医疗设备的人。定义了脆弱性后,我们想知道哪些地方出现了大量停电并且是社会或医疗脆弱的。我们使用了一种统计方法来比较不同地区的停电情况并确定脆弱性。我们了解到阿肯色州、路易斯安那州和密歇根州的一些县既有大量8小时以上的停电,又具有较高的社会和医疗脆弱性。

最后,我们研究了在较长的8小时以上停电期间,恶劣天气事件发生的频率。我们想研究可能损坏电力系统部分(如电力线)的天气事件。我们还研究了极端高温、极端低温、雨、雪、气旋、闪电和野火。我们比较了发生天气事件的停电数量和未发生特定天气事件的停电数量。在我们研究的大多数天气事件中,我们发现停电更容易与天气事件同时发生。例如,在发生气旋时,停电的可能性增加了10倍。

我们研究了整个美国的停电情况,但仍面临一些挑战。尽管我们的研究涉及县内的停电情况,但实际上人们在他们学习、工作和睡觉的建筑中经历停电。未来的研究可以找到特定建筑停电的数据。这些信息可以帮助政府改进电力系统、提供冷却站点,并在停电可能发生时警告人们。

我们的研究能够评估停电发生的位置和时间,辨别哪些地方出现了更多停电和高脆弱性,并了解天气事件和停电是否同时发生。我们发现在美国许多居民经历了停电,某些县承受着停电和脆弱性的双重负担,而且在天气事件发生时停电更加普遍。考虑到停电的普遍性和影响,我们呼吁进行更多研究,了解停电对健康的影响,并找到更好地支持社区的方法。



作者:Vivian Do


学术编辑:神经科学家

非学术编辑:小企业主



原始标题 

• 标题 : Spatiotemporal distribution of power outages with climate events and social vulnerability in the USA

• 期刊 : Nature Communications

• 出版日期 : 29 April 2023




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