Потенциально фатальные комбинации влажности и тепла появляются по всему миру

Потенциально фатальные комбинации влажности и тепла появляются по всему миру

Большинство знает, что с влажным теплом труднее справиться, чем с «сухим». И недавно некоторые ученые прогнозировали, что в конце столетия в некоторых частях тропиков и субтропиков потепление климата может привести к тому, что совокупная температура и влажность будут редко достигать уровня, который когда-либо испытывали люди. Такие условия могут разрушить экономику и, возможно, даже превзойти физиологические пределы выживания человека.

Согласно новому исследованию, прогнозы неверны: такие условия уже появляются. В исследовании выявляются тысячи ранее редких или беспрецедентных приступов сильной жары и влажности в Азии, Африке, Австралии, Южной Америке и Северной Америке, в том числе в регионе побережья Мексиканского залива США. Вдоль Персидского залива исследователи обнаружили более десятка недавних кратковременных вспышек, превышающих теоретический предел выживаемости человека. До сих пор вспышки были ограничены локализованными областями и продолжались всего несколько часов, но их частота и интенсивность увеличиваются, говорят авторы. Исследование появляется на этой неделе в журнале Science Advances .

«Предыдущие исследования предполагали, что это произойдет через несколько десятилетий, но это показывает, что это происходит прямо сейчас», – сказал ведущий автор Колин Рэймонд, который проводил исследование в качестве кандидата наук. студент обсерватории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета. «Время последних этих событий увеличится, и области, на которые они влияют, будут расти в прямой корреляции с глобальным потеплением».

Анализируя данные метеостанций с 1979 по 2017 год, авторы обнаружили, что комбинации экстремальных температур и влажности удвоились за период исследования. Повторные инциденты произошли в большей части Индии, Бангладеш и Пакистана; северо-западная Австралия; и вдоль побережья Красного моря и Мексиканского залива Калифорнии. Самые высокие, потенциально фатальные значения были отмечены 14 раз в городах Дахран / Дамман, Саудовская Аравия; Доха, Катар; и Рас-Аль-Хайма, Объединенные Арабские Эмираты, население которых составляет более 3 миллионов человек. Части Юго-Восточной Азии, южного Китая, субтропической Африки и Карибского бассейна также пострадали.

На юго-востоке США десятки раз наблюдались экстремальные условия, в основном вблизи побережья Мексиканского залива в восточном Техасе, Луизиане, Миссисипи, Алабаме и Флорид-Панхандле. Худшие места: Новый Орлеан и Билокси, штат Мисс. Такие условия также достигли внутренних районов Арканзаса и вдоль юго-восточной прибрежной равнины.

Неудивительно, что инциденты имели тенденцию к скоплению на береговых линиях вдоль замкнутых морей, заливов и проливов, где испаряющаяся морская вода обеспечивает изобилие влаги, которая поглощается горячим воздухом. В некоторых районах, расположенных дальше от берега, влажные муссонные ветры или обширные участки орошения, похоже, играют ту же роль.

Предыдущие климатические исследования не смогли выявить большинство прошлых инцидентов, потому что климатологи обычно смотрят на средние значения температуры и влажности, измеренные на больших территориях и в течение нескольких часов за один раз. Вместо этого Раймонд и его коллеги изучили ежечасные данные с 7 877 отдельных метеостанций, что позволило им точно определять кратковременные приступы, затрагивающие меньшие площади.

Влажность ухудшает воздействие тепла, потому что люди охлаждают свои тела с потом; вода, выделяемая через кожу, удаляет избыточное тепло тела, а когда испаряется, отводит это тепло. Процесс хорошо работает в пустынях, но не очень хорошо во влажных регионах, где воздух уже слишком насыщен влагой, чтобы поглощать гораздо больше. Испарение пота замедляется. В самых крайних случаях это может остановиться. В этом случае, если человек не может отступить в комнату с кондиционированным воздухом, ядро ​​тела нагревается за пределы своего узкого жизненного диапазона, и органы начинают выходить из строя. Даже сильный, физически здоровый человек, отдыхающий в тени без одежды и неограниченного доступа к питьевой воде, умрет в течение нескольких часов.

Метеорологи измеряют влияние тепла / влажности на так называемую шкалу «мокрой колбы»; в Соединенных Штатах эти показания часто переводятся в показания «тепловой индекс» или «реальные значения» по Фаренгейту. Предыдущие исследования показывают, что даже самые сильные, лучше приспособленные люди не могут выполнять обычные мероприятия на свежем воздухе, когда влажная колба достигает 32 ° С, что эквивалентно тепловому индексу, равному 132 ° F. Большинство других до этого крошатся. Значение 35 – пик, кратко достигнутый в городах Персидского залива – считается теоретическим пределом выживаемости. Это примерно соответствует тепловому индексу 160 F. (Тепловой индекс фактически заканчивается при 127 F, поэтому эти показания буквально не соответствуют диаграммам.) «Трудно преувеличить влияние всего, что попадает в 30-е годы», – сказал Реймонд.

Исследование показало, что во всем мире показания влажной колбы, приближающиеся или превышающие 30 ° С на влажной колбе, удвоились с 1979 года. Число показаний 31 – ранее считалось, что они встречаются очень редко – составило около 1000. Чтения 33 – ранее считалось, что почти не существует – в общей сложности около 80.

Волна тепла, поразившая большую часть Соединенных Штатов в июле прошлого года, достигла максимума около 30 ° С на мокрой колбе, что привело к местным показателям тепла, приближающимся к 115 ° F; самый высокий был 122 F, в Балтиморе, штат Мэриленд, и аналогичная волна ударила в августе. Волны парализовали сообщества и привели, по меньшей мере, к полудюжине смертей, в том числе тех, кто работал с кондиционерами в Фениксе, штат Азия, и бывшего линейного лидера Национальной футбольной лиги Митча Петруса, который умер в Арканзасе, работая на улице.

Это была скромная плата; болезни, связанные с жарой, уже убивают больше жителей США, чем любая другая опасность, связанная с погодой, включая холод, ураганы или наводнения. Расследование, проведенное в прошлом году сайтом InsideClimate News, показало, что случаи теплового удара или теплового истощения среди военнослужащих США на внутренних базах выросли на 60 процентов с 2008 по 2018 год. Семнадцать солдат погибли, почти все на душном юго-востоке США. Волны высокой влажности в России и Европе, где гораздо меньше людей имеют кондиционер, убили десятки тысяч человек.

«Мы можем быть ближе к реальному переломному моменту в этом, чем мы думаем», – сказал Рэдли Хортон, исследователь-исследователь Lamont-Doherty и соавтор газеты. Хортон стал соавтором статьи 2017 года о том, что такие условия не вступят в силу до более позднего столетия.

Хотя кондиционирование воздуха может ослабить последствия в Соединенных Штатах и ​​некоторых других богатых странах, существуют ограничения. Перед новым исследованием одно из самых ранних явлений, связанных с высокой температурой и влажностью, когда-либо сообщалось, было в иранском городе Бандар-Махшахр, который почти достиг отметки 35 ° C во влажном состоянии, 31 июля 2015 года. Случаев смерти не было; жители сообщили, что они находились в транспортных средствах и зданиях с кондиционерами и принимали душ после короткого пребывания на улице. Но Хортон отмечает, что, если людей все чаще заставляют оставаться в помещении в течение более длительного периода времени, сельское хозяйство, торговля и другие виды деятельности могут потенциально прекратиться даже в богатых странах – урок, уже извлеченный из кризиса экономикой перед лицом нового коронавируса ,

В любом случае, многие люди в наиболее бедных странах, которым грозит самый высокий риск, не имеют электричества, не говоря уже о кондиционерах. Там многие полагаются на натуральное хозяйство, требующее ежедневного тяжелого труда на открытом воздухе. Эти факты могут сделать некоторые из наиболее пострадавших районов практически необитаемыми, говорит Хортон.

Кристина Даль, климатолог из Союза Заинтересованных Ученых, которая в прошлом году провела исследование, предупреждающее о повышении будущей жары и влажности в Соединенных Штатах, сказала, что новая статья показывает, «насколько близки сообщества по всему миру к пределам». Она добавила, что в некоторых населенных пунктах условия могут быть хуже, чем предполагает исследование, поскольку метеорологические станции не обязательно собирают горячие точки в плотных городских кварталах, построенных из улавливающего тепло бетона и тротуара.

Стивен Шервуд, климатолог из Австралийского университета Нового Южного Уэльса, сказал: «Эти измерения подразумевают, что некоторые районы Земли намного ближе, чем ожидалось, к достижению устойчивой невыносимой жары. Ранее считалось, что у нас гораздо больший запас прочности».

Соавтором этого исследования выступил Том Мэтьюз, лектор по климатологии в Университете Лафборо в Великобритании. Колин Рэймонд в настоящее время является докторантом в Лаборатории реактивного движения НАСА.

Источник истории:

Материалы предоставлены Институтом Земли при Колумбийском университете . Оригинал написан Кевином Краиком. Примечание: содержимое может быть отредактировано по стилю и длине.


Ссылка на журнал :

  1. Колин Рэймонд, Том Мэтьюз, Рэдли М. Хортон. Появление жары и влажности слишком суровое для терпимости человека . Достижения науки , 2020; 6 (19): eaaw1838 DOI: 10.1126 / sciadv.aaw1838