隨著數據中心在美國各地不斷擴張,科學家正加緊評估其對周邊社區的影響。已有研究顯示,這類設施會加重當地電力和水資源供應壓力,推高公用事業成本,并排放有害污染物。如今,最新研究進一步表明,數據中心排出的廢熱實際上會抬高下風向社區的氣溫。
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這項研究于5月18日發表在《可持續建筑與城市工程學期刊》。研究測量了亞利桑那州梅薩一座36兆瓦數據中心,以及鄰近城市錢德勒一處169兆瓦數據中心園區的熱污染。研究人員發現,這些設施下風向的氣溫最高比上風向高出4華氏度。這種熱影響從數據中心邊界向外可延伸至三分之一英里。
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研究結果表明,數據中心可能會加劇城市熱島效應,也就是城市氣溫明顯高于周邊鄉村地區的現象。對梅薩和錢德勒這類本就面臨極端高溫、公共衛生風險突出的城市來說,這一點尤其令人擔憂。
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塞勒表示,單個數據中心產生的廢熱可能超過40000戶家庭。研究指出,許多這類設施使用風冷冷凝器陣列來排出服務器產生的熱量,由此形成的熱空氣羽流會比周圍環境溫度高出14到25華氏度。隨后,風會把這些熱空氣帶到設施邊界之外,擴大其影響范圍。
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為量化梅薩和錢德勒數據中心對周邊環境增溫的影響,塞勒和同事把高精度、快速響應的空氣溫度傳感器安裝在汽車上,隨后駕車繞行這些設施,并穿行附近社區,同時記錄全球定位系統位置數據。數據采集時間為2025年6月至10月。
研究人員使用多輛汽車,從而能夠同時測量數據中心上風向和下風向的氣溫。對比結果顯示,下風向氣溫平均比上風向高1.3到1.6華氏度,個別測量值最高高出4華氏度。研究人員表示,在多個地點、不同日期和不同天氣條件下,溫度信號都與主導風向持續一致,因此他們將這種增溫效應歸因于這些設施。
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塞勒表示,平均氣溫僅上升約1華氏度,聽起來或許不算多,但已足以推動整個社區增加空調使用,并進一步產生更多熱污染。
此前針對亞利桑那州菲尼克斯的模型研究顯示,僅住宅空調排放的廢熱,就會使夜間氣溫上升約2華氏度。研究稱,這會形成一種反饋循環:數據中心運行加重周邊社區的能源負擔。
此外,塞勒認為,他的團隊目前得出的結果仍屬保守估計。他說:“隨著我們在不同大氣條件下開展更多測量,我認為我們會看到數據中心周邊出現更顯著的影響。”
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既有研究也提示,情況可能確實如此。例如,另一項尚未經過同行評審的研究發現,數據中心形成的熱島效應可能影響半徑6英里范圍內的社區,遠大于塞勒及其同事此次識別出的影響半徑。
隨著科技行業在越來越多易受極端高溫影響的城市附近建設數據中心,理解并減輕其對當地氣溫的影響將變得至關重要。塞勒團隊計劃在更廣泛的時間段和天氣條件下收集更多數據。這將幫助研究人員建立大氣模型,用于研究降低數據中心熱污染的措施。
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