Large data centres in cities risk suburban heating
这项研究表明，悉尼的大型数据中心显著加剧了城市热浪，尤其是在夜间，因此建议将其迁至市外，以缓解其被忽视的对城市热暴露的贡献。
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长期以来，城市一直以吸收热量而闻名，形成了明显比周围乡村更热的热量口袋。这是因为混凝土和沥青吸收太阳能量并缓慢释放，而由于缺乏土壤和植物，冷却蒸发作用也较少发生。现在，一层新的热量正被添加到这种城市组合中，这层热量来自于驱动人工智能革命的海量服务器。这些被称为数据中心的设施消耗大量电力来维持计算机运行并进行冷却。虽然它们使用的能源对现代生活至关重要，但作为该能源使用副产品的热量正直接释放到大气中，日夜不停。随着这些设施从小型服务器房演变为吉瓦级（gigawatt-scale）的园区，科学家们提出了一个关键问题：我们是否在无意中将我们的城市变成了更加炎热的地方，尤其是在危险的热浪期间？
由新南威尔士大学的安德鲁·皮特曼（Andrew Pitman）领导的研究小组通过观察澳大利亚的悉尼来试图回答这个问题。他们关注了悉尼数据中心的快速扩张，其中包括数十个现有站点、许多正在建设中的站点，以及几个处于规划阶段的大型项目。为了理解其影响，该团队使用了一个复杂的地球大气模型，该模型可以模拟非常精细尺度的天气模式，将视角缩减到城市内一公里的方块区域。他们对十场独立的热浪事件进行了模拟，将现在的天气与一种假设场景进行对比——在假设场景中，所有当前存在、在建及规划中的数据中心都以全负荷运转。这使他们能够分离出这些设施产生的废热对局部气温的具体影响。
结果显示出明显的显著升温效应，尤其是在拥有最大规模数据中心的城市西部。当所有这些设施共同运行时，热浪期间的平均气温在广大区域内上升了0.5至1.0摄氏度。在最大规模站点的紧邻区域，升温更为剧烈，平均温度上升超过1.5摄氏度。模型显示，这种额外的热量既影响一天中最热的时段，也影响最凉爽的时段，但对夜间温度的影响尤为显著。在最大的数据中心附近，最低温度（即日出前空气达到的最低点）可能上升高达3.5摄氏度。这意味着在炎热的夏夜，空气可能不会像往常那样降温，从而让环境和居住在附近的居民得不到多少缓解。
问题的规模很大程度上取决于数据中心的冷却方式及其规模大小。研究人员发现，较小的设施影响微乎其微，但新一代的大型数据中心（一些计划容量超过1,000兆瓦）改变了局部气候。冷却方法也很重要。许多数据中心使用水来吸收热量，水转化为蒸汽并将能量带走。虽然这防止了热空气的直接释放，但研究人员指出，在像悉尼这样面临水资源短缺的城市，依赖这种方法是冒险的。如果禁止水冷，且所有的热量都必须作为显热直接释放到空气中，受影响的升温区域将会显著扩大，延伸至悉尼北部，使更多人暴露在高温之下。
这种变暖带来的人类代价是可衡量的。根据当前的人口数据，研究人员估计，在他们设定的最极端情景下（即所有规划中的大型数据中心都建成后），悉尼近255,000人可能会面临比平时至少高出0.3摄氏度的热浪。其中超过78,000的人可能会面临至少高出0.5摄氏度的热浪。这不仅仅是舒适度的问题；热浪期间的高温与死亡率增加、经济损失和健康风险密切相关。该研究强调，这些设施产生的热量是对现有城市热岛效应和全球变暖大趋势的叠加，为城市居民创造了复合型的风险。
研究人员建议，解决方案可能在于这些设施的选址。将大型数据中心设置在城市界限之外，可以防止它们加剧城市内部的热量。这种方法还可以为区域城镇带来好处，因为通过高速网络将这些远程设施与城市连接起来，可以改善这些社区的数字连接性。如果数据中心必须留在城市内，研究建议不要将它们聚集在技术园区内，因为多个站点组合产生的热量比分散的小型设施产生的局部升温效应要强得多。此外，依靠备用柴油或燃气发电机在停电期间释放更多热量和污染物的做法，也为规划者带来了另一层需要考虑的风险。
最终，这项工作将一个此前被忽视的因素带入了关于城市规划和气候韧性的讨论中。虽然这些数据中心消耗的能源推动了科学和医学的突破，但它们释放的物理热量正在重塑局部环境。研究表明，随着人工智能需求的增长，管理支撑其基础设施的热足迹的需求也随之增长。通过了解这些动态关系，城市规划者和决策者可以做出更明智的决定，决定这些必要设施的选址，确保对技术进步的追求不会以使城市变得危险炎热为代价。
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