Seperti infrastruktur lainnya, jaringan kereta api dapat dipengaruhi oleh faktor eksternal seperti cuaca. Ilmuwan Met Office, Alice Lake, adalah bagian dari tim yang mengembangkan model suhu baru yang dirancang untuk membantu jaringan kereta api di Inggris meminimalkan dampak ini.
Infrastruktur yang mendasarinya
Di masa lalu, jaringan kereta api Inggris terdiri dari rel yang diletakkan di panel terpisah, dibaut menjadi satu. Tetapi sambungan trek tradisional membutuhkan perawatan yang signifikan; ujung rel aus, dan baut perlu diperiksa dan dikencangkan secara berkala. Oleh karena itu, seiring dengan peningkatan produksi baja dan proses manufaktur, panjang panel semakin meningkat hingga tahun 1960-an ketika rel las kontinu pertama dipasang, menghilangkan sambungan rel sama sekali. Saat ini, rel las kontinu digunakan sebagai standar di seluruh jaringan Inggris.
Cuaca berdampak
Karena baja pada rel kereta api pada dasarnya adalah potongan logam yang sangat panjang, baja dapat memuai atau menyusut secara signifikan dalam cuaca panas dan dingin. Oleh karena itu, untuk meningkatkan ketahanan, rel diberi tekanan awal untuk menahan kisaran suhu yang biasanya dialaminya. Yang disebut ‘suhu bebas stres’ (SFT) adalah suhu di mana rel tidak dalam tegangan atau kompresi. Di Inggris, SFT adalah 27°C. Negara lain mungkin memilih SFT yang lebih tinggi – misalnya, dalam rentang SFT standar AS antara 35 dan 43°C – yang memungkinkan rel mereka menahan suhu yang lebih panas sebelum meluas. Namun, ini juga berarti rel mereka lebih rentan terhadap kerapuhan dan keretakan pada suhu musim dingin yang rendah.
Jika suhu rel melebihi kisaran yang dirancang untuk beroperasi, baja dapat memuai secara substansial, menghasilkan gaya yang mendorong dan menarik rel keluar dari bentuknya. Dikombinasikan dengan gaya yang dihasilkan oleh kereta yang berjalan dengan kecepatan tinggi di sepanjang rel, hal ini dapat menyebabkan tekuk. Meskipun jarang, penggelinciran yang disebabkan oleh track buckling dapat menimbulkan konsekuensi bencana, sehingga pembatasan kecepatan selimut diterapkan di seluruh jaringan Inggris saat suhu udara diperkirakan melebihi ambang batas yang ditetapkan.
Menggunakan sains untuk pengambilan keputusan yang terinformasi
Namun, tidak ada hubungan sederhana antara suhu rel dan suhu udara. Oleh karena itu, di Met Office, kami sedang mengembangkan model suhu permukaan rel baru, bekerja sama dengan mitra utama untuk memahami kebutuhan mereka. Model ini menggunakan prakiraan parameter cuaca atmosfer lokal (seperti suhu udara, radiasi gelombang pendek dan gelombang panjang yang masuk, dan jumlah curah hujan) dari model prediksi cuaca numerik (NWP) dan kemudian menghitung energi yang masuk dan keluar di permukaan rel. Dari sini, kami dapat menghasilkan prakiraan suhu permukaan rel lokal. Dengan pengetahuan yang akurat dan tepat tentang suhu permukaan rel, pembatasan kecepatan dan tindakan pencegahan lainnya (seperti mengecat rel dengan warna putih untuk mengurangi panas berlebih) dapat diterapkan dengan cara yang lebih terlokalisasi dan terarah, meminimalkan gangguan pada jaringan.
Iklim yang berubah
Proyeksi Iklim Inggris terbaru (UKCP18) menunjukkan bahwa kita dapat mengharapkan musim panas yang lebih panas dan lebih kering karena iklim kita terus berubah. Oleh karena itu, layanan seperti model suhu permukaan rel akan terus menjadi penting untuk memastikan industri dan bisnis dapat tetap tangguh terhadap dampak cuaca saat ini dan di masa mendatang.
Sumber :