Γιατί οι καθυστερήσεις στα τρένα είναι χειρότερες το καλοκαίρι:Η επιστήμη εξηγεί

Onur Cepheli Photography/Getty Images

Οι καθυστερήσεις των τρένων μπορεί να μετατρέψουν μια κανονική μέρα ταξιδιού ή μετακίνησης σε μια μακρά και απογοητευτική δοκιμασία. Οι καθυστερήσεις μπορεί να συμβούν για διάφορους λόγους, αλλά μπορεί να φαίνεται ότι οι καθυστερήσεις είναι πιο συχνές και μεγαλύτερες όταν ο καιρός είναι ζεστός. Ωστόσο, αυτό δεν είναι μόνο η φαντασία σας. Οι καθυστερήσεις των τρένων συχνά αυξάνονται κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, ειδικά κατά τη διάρκεια των κυμάτων καύσωνα. Υπάρχει μια απλή επιστημονική εξήγηση για αυτό:η καλοκαιρινή ζέστη μπορεί να προκαλέσει θερμική διαστολή των χαλύβδινων σιδηροτροχιών, προκαλώντας την κάμψη τους.

Ονομάζεται sun kink, μια κακή ευθυγράμμιση ράγας μπορεί να προκαλέσει τον εκτροχιασμό ενός τρένου. Τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες στις Ηνωμένες Πολιτείες υπήρξαν περισσότεροι από 2.100 εκτροχιασμοί τρένων που προκλήθηκαν από συστροφή του ήλιου. Για να μειώσουν τις πιθανότητες εκτροχιασμού, οι χειριστές τρένων θα μειώσουν την ταχύτητα που ταξιδεύουν τα τρένα. Κατά τη διάρκεια ενός κύματος καύσωνα το καλοκαίρι του 2024, η Amtrak περιόρισε την ταχύτητα των τρένων που ταξίδευαν μεταξύ Βοστώνης και Ουάσιγκτον, DC, και η Αρχή Διαμετακόμισης της Μητροπολιτικής Περιοχής της Ουάσιγκτον ανακοίνωσε ότι θα κυκλοφορούν υπεργεια τρένα με χαμηλότερες ταχύτητες. Αυτές οι χαμηλότερες ταχύτητες μπορεί να προκαλέσουν συσσώρευση καθυστερήσεων ακόμα και αν τα κομμάτια παραμένουν σε κατάσταση λειτουργίας.

Δώστε μια ίντσα

Pawel Michalowski/Shutterstock

Οι σιδηροτροχιές κατασκευάζονται παραδοσιακά από τμήματα χαλύβδινων σιδηροτροχιών μήκους 30 έως 60 ποδιών που στηρίζονται σε ξύλινους δεσμούς που είναι ενσωματωμένοι σε πέτρες έρματος (συνήθως θρυμματισμένος πυριγενής βράχος). Καθώς ο χάλυβας θερμαίνεται, διαστέλλεται. Για κάθε 10 βαθμούς Φαρενάιτ αύξησης της θερμοκρασίας, ένα τμήμα σιδηροδρόμου μήκους 1.800 ποδιών θα επεκτείνεται περισσότερο από μια ίντσα. Αυτό μπορεί να μην φαίνεται πολύ, αλλά μια σιδηροδρομική γραμμή μήκους 260 μιλίων θα ήταν περισσότερο από 300 πόδια μεγαλύτερη στις 100 μοίρες από ό,τι θα ήταν στις 65 μοίρες. Καθώς οι ράγες διαστέλλονται, ασκούν δύναμη στους ξύλινους δεσμούς από κάτω. Αυτή η δύναμη μπορεί μερικές φορές να είναι μεγαλύτερη από αυτή που μπορεί να αντέξει η γραβάτα, προκαλώντας τη στροφή της ράγας. Και σε ορισμένες περιπτώσεις, μια ράγα μπορεί να πάει από την ευθεία σε μια σημαντική καμπύλη εν ριπή οφθαλμού.

Οι χαλύβδινες ράγες θερμαίνονται γρήγορα στον ήλιο, φτάνοντας περισσότερους από 120 βαθμούς Φαρενάιτ όταν ο αέρας είναι μόνο 86 μοίρες. Έτσι, όταν οι θερμοκρασίες του αέρα πλησιάζουν το όριο των 100 μοιρών, οι ράγες μπορούν εύκολα να υπερβούν το όριο των 140 μοιρών που έχει θέσει η Amtrak για περιορισμούς ταχύτητας. Με τις προβλέψεις να δείχνουν ότι τα κύματα καύσωνα είναι πιθανό να γίνουν πιο συχνά και ισχυρότερα λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη, οι καθυστερήσεις θα γίνουν πιο συχνές. Μια μελέτη από το 2019 διαπίστωσε ότι το κόστος των καθυστερήσεων που σχετίζονται με τη θερμότητα θα μπορούσε να είναι μεταξύ 25 και 60 δισεκατομμυρίων δολαρίων μέχρι τον επόμενο αιώνα.

Κάνοντας τη ζέστη

Dc_colombia/Getty Images

Με την προοπτική αυξανόμενων καθυστερήσεων και αύξησης του κόστους, οι σιδηρόδρομοι λαμβάνουν μέτρα για να ξεπεράσουν τις συστροφές του ήλιου. Επί του παρόντος, οι σιδηρόδρομοι χρησιμοποιούν απομακρυσμένους αισθητήρες και προηγμένα μοντέλα υπολογιστών για να μετρήσουν πόσο ζεστές είναι οι σιδηροτροχιές. Αυτό μπορεί να επιτρέψει πιο ακριβή χρονισμό για περιορισμούς ταχύτητας από το να βασίζεστε μόνο στη θερμοκρασία του αέρα.

Οι σιδηρόδρομοι εξετάζουν επίσης το βάψιμο των σιδηροτροχιών με λευκό χρώμα ως έναν τρόπο για να μην θερμαίνονται τόσο πολύ τις ζεστές μέρες. Αυτό θα μπορούσε να μειώσει τις θερμοκρασίες των σιδηροδρόμων έως και 18 βαθμούς Φαρενάιτ. Ωστόσο, οι σιδηρόδρομοι θα πρέπει να εφαρμόζουν συνεχώς χρώμα στις ράγες με την πάροδο του χρόνου, εγείροντας ερωτήματα σχετικά με το πόσο εφικτό θα ήταν αυτό.

Μια άλλη επιλογή που επιδιώκουν οι σιδηρόδρομοι είναι η ανάπτυξη μακρύτερων συνεχών συγκολλημένων τμημάτων σιδηροτροχιών που συγκρατούνται στη θέση τους από δεσμούς από σκυρόδεμα. Αυτό θα έκανε την πίστα πολύ πιο δυνατή από τις παραδοσιακές χαλύβδινες ράγες σε ξύλινους δεσμούς. Κάθε διαδρομή που κατασκευάζεται με αυτόν τον τρόπο θα βελτιστοποιείται γύρω από μια θερμοκρασία χωρίς καταπόνηση με βάση τις μέσες θερμοκρασίες. Σε ψυχρότερα κλίματα, αυτό θα μπορούσε να είναι περίπου 80 βαθμούς, ενώ θα μπορούσε να φτάσει τους 110 βαθμούς σε θερμότερες περιοχές.

Αυτές οι επιλογές θα μπορούσαν να συμβάλουν στη μείωση των πιθανοτήτων συστροφής του ήλιου και καθυστερήσεων τρένων που σχετίζονται με τη ζέστη. Ωστόσο, η αντικατάσταση των υφιστάμενων τροχιών θα ήταν δαπανηρή και χρονοβόρα. Επομένως, προς το παρόν φαίνεται ότι η μόνη επιλογή είναι να είστε υπομονετικοί και να προγραμματίζετε εκ των προτέρων όταν παίρνετε το τρένο το καλοκαίρι.