Kina kan stå over for dødelige hedebølger på grund af klimaændringer

En region, der rummer en af ​​de største koncentrationer af mennesker på Jorden, kunne skubbe mod grænserne for beboelighed i den sidste del af dette århundrede, viser en ny undersøgelse.

Forskning har vist, at ud over en vis tærskel for temperatur og fugtighed, en person kan ikke overleve ubeskyttet i det fri i længere perioder - som, for eksempel, landmænd skal gøre. Nu, en ny MIT-undersøgelse viser, at medmindre der træffes drastiske foranstaltninger for at begrænse klimaforandrende emissioner, Kinas mest folkerige og landbrugsmæssigt vigtige region kan stå over for sådanne dødbringende forhold gentagne gange, lider af de mest skadelige varmepåvirkninger, i hvert fald hvad menneskeliv angår, ethvert sted på planeten.

Undersøgelsen viser, at risikoen for dødelige hedebølger er betydeligt øget på grund af intensiv kunstvanding i denne relativt tørre, men meget frugtbare region, kendt som North China Plain - en region, hvis rolle i dette land kan sammenlignes med Midtvesten i USA. At øget sårbarhed over for varme opstår, fordi kunstvandingen udsætter mere vand for fordampning, fører til højere fugtighed i luften, end der ellers ville være til stede og forværrer de fysiologiske belastninger af temperaturen.

De nye resultater, af Elfatih Eltahir ved MIT og Suchul Kang ved Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, rapporteres i journalen Naturkommunikation . Undersøgelsen er den tredje i et sæt; de foregående to forventede stigninger i dødelige hedebølger i den Persiske Golf-området og i Sydasien. Mens de tidligere undersøgelser fandt alvorlige truende risici, de nye resultater viser, at den nordkinesiske slette, eller NCP, står over for de største risici for menneskeliv fra stigende temperaturer, ethvert sted på Jorden.

"Responsen er betydeligt større end den tilsvarende respons i de to andre regioner, " siger Eltahir. De tre regioner, forskerne undersøgte, blev udvalgt, fordi tidligere optegnelser indikerer, at kombinerede temperatur- og fugtighedsniveauer nåede større ekstremer der end på nogen anden landmasse. Selvom nogle risikofaktorer er klare - lavtliggende dale og nærhed til varme hav eller oceaner - "vi har ikke en generel kvantitativ teori, hvorigennem vi kunne have forudsagt" placeringen af ​​disse globale hotspots, forklarer han. Når man ser empirisk på tidligere klimadata, "Asien er det, der skiller sig ud, " han siger.

Selvom undersøgelsen i Den Persiske Golf fandt nogle endnu større temperaturekstremer, de var begrænset til området over vandet i selve Golfen, ikke over landet. I tilfældet med den nordkinesiske slette, "Det er her folk bor, " siger Eltahir.

Nøgleindekset til bestemmelse af overlevelsesevne i varmt vejr, Eltahir forklarer, involverer kombinationen af ​​varme og fugtighed, som bestemt ved en måling kaldet våd-bulb-temperaturen. Det måles ved bogstaveligt talt at vikle en våd klud rundt om pæren (eller sensoren) på et termometer, så fordampning af vandet kan afkøle pæren. Ved 100 procent fugtighed, uden fordampning mulig, våd-bulb-temperaturen er lig med den faktiske temperatur.

Denne måling afspejler effekten af ​​ekstreme temperaturer på en person i det fri, som afhænger af kroppens evne til at kaste varme gennem fordampning af sved fra huden. Ved en vådpæretemperatur på 35 grader Celsius (95 F), en rask person er muligvis ikke i stand til at overleve udendørs i mere end seks timer, forskning har vist. Den nye undersøgelse viser, at under business-as-usual scenarier for drivhusgasemissioner, denne tærskel vil blive nået flere gange i NCP -regionen mellem 2070 og 2100.

"Dette sted bliver bare det hotteste sted for dødelige hedebølger i fremtiden, især under klimaændringer, " siger Eltahir. Og tegn på den fremtid er allerede begyndt:Der har været en betydelig stigning i ekstreme hedebølger i NCP allerede i de sidste 50 år, viser undersøgelsen. Opvarmningen i denne region i denne periode har været næsten det dobbelte af det globale gennemsnit - 0,24 grader Celsius pr. årti mod 0,13. I 2013 ekstreme hedebølger i regionen vedvarede i op til 50 dage, og maksimale temperaturer toppede 38 C nogle steder. Store hedebølger fandt sted i 2006 og 2013, slår rekorder. Shanghai, Østkinas største by, slog en 141-årig temperaturrekord i 2013, og snesevis døde.

To arrive at their projections, Eltahir and Kang ran detailed climate model simulations of the NCP area—which covers about 4, 000 square kilometers—for the past 30 years. They then selected only the models that did the best job of matching the actual observed conditions of the past period, and used those models to project the future climate over 30 years at the end of this century. They used two different future scenarios:business as usual, with no new efforts to reduce emissions; and moderate reductions in emissions, using standard scenarios developed by the Intergovernmental Panel on Climate Change. Each version was run two different ways:one including the effects of irrigation, and one with no irrigation.

One of the surprising findings was the significant contribution by irrigation to the problem—on average, adding about a half-degree Celsius to the overall warming in the region that would occur otherwise. That's because, even though extra moisture in the air produces some local cooling effect at ground level, this is more than offset by the added physiological stress imposed by the higher humidity, and by the fact that extra water vapor—itself a powerful greenhouse gas—contributes to an overall warming of the air mass.

"Irrigation exacerbates the impact of climate change, " Eltahir says. In fact, the researchers report, the combined effect, as projected by the models, is a bit greater the sum of the individual impacts of irrigation or climate change alone, for reasons that will require further research.

Bundlinjen, as the researchers write in the paper, is the importance of reducing greenhouse gas emissions in order to reduce the likelihood of such extreme conditions. They conclude, "China is currently the largest contributor to the emissions of greenhouse gases, with potentially serious implications to its own population:Continuation of the current pattern of global emissions may limit habitability of the most populous region of the most populous country on Earth."