Environmental, social and economic justice of data centers on urban sustainability
本研究评估了数据中心对洛杉矶大都市区城市可持续性的环境、社会及经济影响，揭示了诸如噪声污染、加剧的城市热岛效应以及高能耗等威胁宜居性的重大挑战，并为平衡数字化增长与可持续城市未来提供了政策建议。
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我们赖以进行从观看流媒体电影到运行人工智能等一切活动的数字世界，并不仅仅是一片由无形代码组成的云；它是由被称为数据中心的大型物理建筑所支撑的。这些设施容纳着成千上万台永不眠的计算机，处理信息的速度正在重塑城市运作的方式。然而，这些建筑并非中立的结构。它们消耗大量的电力，产生显著的热量，并因其冷却系统产生持续的噪音。随着洛杉矶等城市成为这种数字基础设施的枢纽，一个关键问题出现了：谁在为这种进步承担代价？对话的重心正在从单纯计算存在多少台服务器，转向理解它们的出现如何改变了周边社区的空气、温度、噪音水平以及房屋价值。
由伦敦大学学院和蒙纳士大学研究人员开展的一项新研究，深入探讨了洛杉矶大都市区内的这一问题。研究团队意识到，并非所有数据中心都是相同的，它们对城市的影响完全取决于它们建在哪里以及它们呈现出什么样的形态。他们将这些设施分为三种截然不同的类型：隐藏在住宅区内或紧邻住宅区的中小规模中心；位于郊区工业区的庞大工业园区；以及挤在密集的市中心办公大楼中的高耸垂直中心。通过将这三种类型视为独立的实体，研究人员能够衡量它们对环境、当地社区和经济的具体影响，而不是将它们统称为单一的问题。
调查首先从考察住宅区的社会与经济紧张关系开始。在长滩社区，研究人员分析了数据中心的存在如何影响周边的住房价格。他们发现，靠近该设施的房屋与远离该设施的房屋相比，其价格价值往往较低，这表明噪音和建筑的工业性质可能对买家具有威慑作用。然而，这种影响并非压倒性的强，数据表明，其他因素如就业机会或所在社区的整体位置，在决定房屋价值方面往往起着更大的作用。研究还调查了这些社区的社会脆弱性，检查数据中心是否被建造在贫困率较高或老年人及青少年人口较多的地区。研究结果表明，开发商通常选择具有现有工业或商业基础的区域，似乎避开了最脆弱的社区，尽管潜在的冲突依然很高。
噪音成为了这些住宅区的主要摩擦源。在设有数个数据中心且靠近住宅区的埃尔塞贡多社区，研究人员精确计算了声音传播的距离。他们确定，冷却系统和发电机的持续嗡嗡声在白天会在约162米的半径范围内造成难以忍受的环境。在城市更安静的夜晚，这种干扰区域会扩大到约248米；而在夏季夜晚，其影响范围甚至可以达到565米。这种空间现实解释了为什么在当地公众听证会上会出现激烈的反对意见，居民们描述这种低频噪音是一种持续的侵入，破坏了睡眠和日常生活。
当移向市中心时，故事发生了显著变化。在洛杉矶市中心，数据中心通常安置在塔式办公大楼中，例如著名的威尔希尔一号大楼（One Wilshire），它是跨越太平洋的互联网流量的主要门户。在这里，主要关注点不是噪音，而是热量。由于这些设施被挤在密集的城市峡谷高层建筑中，它们产生的废热无法轻易散发。研究测量出，仅威尔希尔一号大楼本身就会使周围区域在0.46公里的半径内升温2摄氏度，在1.38公里范围内升温1摄氏度，并在2.31公里范围内升温0.5摄氏度。这种局部升温加剧了城市热岛效应，使市中心变得比平时显著更热。有趣的是，虽然这种热量是一种负担，但由这些枢纽带动的经济活动也提升了周边房地产的价值，形成了一种环境成本与经济收益交织的复杂局面。
从更广泛的规模来看，研究人员统计了洛杉矶大都市区71个数据中心的总能源和碳足迹。这些设施每年共同消耗3,364吉瓦时（GWh）的电力，这超过了整个大都市区总发电量的5.54%。这种巨大的需求给电网带来了沉重压力，并挑战了城市向清洁能源转型的能力。这些能源使用产生的碳排放量每年约为1,549,824吨二氧化碳。为了直观理解，这一单一行业产生的碳量几乎相当于洛杉矶大都市区植被所能吸收总碳量的0.88%，并且随着人工智能需求的增长，这个数字仍在不断上升。
研究人员得出结论，数据中心的无节制增长对像洛杉矶这样的城市的宜居性构成了真正的风险。他们认为，“一刀切”的监管方法是无效的，因为小型中心在社区内造成的问题与摩天大楼在市中心造成的问题有着本质的区别。相反，他们提出了一种新的可持续性衡量方式，该方式考虑了这些差异，即针对住宅类站点权衡噪音和住房影响，而针对工业和垂直类站点则权衡热量和能源使用。研究建议，城市需要更严格的规定来限制这些建筑的选址，制定减少噪音和热量的强制性标准，并加强绿色基础设施的整合以抵消碳影响。如果没有这些针对性的措施，城市的数字化转型可能会以牺牲生活在那里的人们为代价。
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