Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Potentielt fatale kombinationer af fugt og varme dukker op over hele kloden

Højeste temperatur på vådpære hele tiden i udvalgte byer, repræsenteret som forskelle fra 35ºC, ved vejrstationer (venstre søjler) og estimeret fra ERA5-reanalyse (højre søjler). Værdier vises som længder (i henhold til skalaen til højre) og derudover som farver, i henhold til følgende skema:blå, <30ºC; grøn, <33ºC; orange, <35ºC; rød,> =35ºC. Som omtalt i avisen, de højeste værdier i både de mellemste breddegrader og dybe troper er nær 30ºC, med mere intens fugtig varme primært begrænset til subtropiske kystlinjer. Overskridelser på 35ºC er kun sket langs Det Røde Hav, Persiske Golf, og Indus River Valley, men genanalyseprodukter er ikke i stand til at repræsentere dette. Kredit:Colin Raymond (Apirl 2020) med datasæt brugt i papir

De fleste ved, at fugtig varme er sværere at håndtere end den "tørre" slags. Og for nylig, nogle videnskabsmænd har fremskrevet, at senere i århundredet, i dele af troperne og subtroperne, opvarmningsklima kan forårsage, at kombineret varme og fugtighed sjældent når niveauer, hvis det nogensinde er oplevet af mennesker. Sådanne forhold ville hærge økonomier, og muligvis endda overgå de fysiologiske grænser for menneskelig overlevelse.

Ifølge en ny undersøgelse, fremskrivningerne er forkerte:sådanne forhold opstår allerede. Undersøgelsen identificerer tusindvis af tidligere sjældne eller hidtil usete anfald af ekstrem varme og fugtighed i Asien, Afrika, Australien, Sydamerika og Nordamerika, herunder i den amerikanske Gulf Coast-region. Langs den Persiske Golf, forskere opdagede mere end et dusin nylige korte udbrud, der overstiger den teoretiske grænse for menneskelig overlevelse. Udbruddene har indtil videre været begrænset til lokale områder og varede kun timer, men de er stigende i frekvens og intensitet, siger forfatterne. Undersøgelsen vises i denne uge i tidsskriftet Videnskabens fremskridt .

"Tidligere undersøgelser forudsagde, at dette ville ske flere årtier fra nu, men dette viser, at det sker lige nu, " sagde hovedforfatter Colin Raymond, hvem gjorde forskningen som ph.d. studerende ved Columbia University's Lamont-Doherty Earth Observatory. "De gange disse begivenheder varer vil stige, og de områder, de påvirker, vil vokse i direkte sammenhæng med den globale opvarmning. "

Analyserer data fra vejrstationer fra 1979 til 2017, Forfatterne fandt, at ekstreme varme/fugtighedskombinationer blev fordoblet i løbet af undersøgelsesperioden. Gentagne hændelser dukkede op i store dele af Indien, Bangladesh og Pakistan; nordvestlige Australien; og langs kysterne ved Det Røde Hav og Mexicos Golf i Californien. Den højeste, potentielt dødelig, læsninger, blev opdaget 14 gange i byerne Dhahran/Damman, Saudi Arabien; Doha, Qatar; og Ras Al Khaimah, Forenede Arabiske Emirater, som tilsammen har befolkninger på over 3 millioner. Dele af Sydøstasien, det sydlige Kina, subtropiske Afrika og Caribien blev også ramt.

Det sydøstlige USA oplevede ekstreme forhold dusinvis af gange, hovedsageligt nær Gulfkysten i det østlige Texas, Louisiana, Mississippi, Alabama og Florida Panhandle. De værste steder:New Orleans og Biloxi, Frøken. Sådanne forhold nåede også ind i landet ind i Arkansas og langs den sydøstlige kystslette.

I Bangladesh, et af de mest sårbare lande, et mandskab udgraver et flodleje til en ny bro. Udendørs arbejde er en livsstil i mange af regionerne udsat for den værste varme og fugtighed. Kredit:Kevin Krajick/Earth Institute

Ikke overraskende, hændelser havde en tendens til at samle sig på kyststrækninger langs begrænsede hav, kløfter og stræder, hvor fordampning af havvand giver rigelig fugt, der suges op af varm luft. I nogle områder længere inde i landet, fugtfyldte monsunvinde eller brede områder med afgrødevanding ser ud til at spille den samme rolle.

Tidligere klimastudier kunne ikke genkende de fleste tidligere hændelser, fordi klimaforskere normalt ser på gennemsnit af varme og fugtighed målt over store områder og over flere timer ad gangen. Raymond og hans kolleger borede i stedet direkte ind i timedata fra 7. 877 individuelle vejrstationer, giver dem mulighed for at lokalisere anfald med kortere levetid, der påvirker mindre områder.

Fugtighed forværrer virkningerne af varme, fordi mennesker afkøler deres kroppe ved at svede; vand udstødt gennem huden fjerner overskydende kropsvarme, og når den fordamper, det fører den varme væk. Processen fungerer fint i ørkener, men mindre godt i fugtige områder, hvor luften allerede er for fyldt med fugt til at kunne tage meget mere. Fordampning af sved bremser. I de mest ekstreme tilfælde, det kunne stoppe. I det tilfælde, medmindre man kan trække sig tilbage til et værelse med aircondition, kroppens kerne varmer ud over sit snævre overlevelsesområde, og organer begynder at svigte. Selv en stærk, fysisk egnet person, der hviler i skyggen uden tøj og ubegrænset adgang til drikkevand, ville dø inden for få timer.

Meteorologer måler varme/fugtighedseffekten på den såkaldte "våde pære" Celsius-skala; i USA, disse aflæsninger er ofte oversat til "varmeindeks" eller "virkelige" Fahrenheit-aflæsninger. Tidligere undersøgelser tyder på, at selv de stærkeste, bedst tilpassede mennesker kan ikke udføre normale udendørsaktiviteter, når den våde pære rammer 32 C, svarende til et varmeindeks på 132 F. De fleste andre ville smuldre i god tid før det. En læsning på 35 - toppen, der kort er nået i byerne i Den Persiske Golf - betragtes som den teoretiske grænse for overlevelsesevne. Det svarer nogenlunde til et varmeindeks på 160 F. (Varmeindekset ender faktisk ved 127 F, så disse aflæsninger er bogstaveligt talt uden for hitlisterne.) "Det er svært at overdrive virkningerne af noget, der kommer ind i 30'erne, "sagde Raymond.

Områder i det sydøstlige U.S.A., hvor varme/fugtighedsblandinger har drevet temperaturer til 'våd-bulb'-aflæsninger på 31 grader C (svarende til 125 grader F på "real feel"-varmeindekset). Grønne markører viser en forekomst fra 1979-2017; orange, 3; rød, 10. Kredit:Colin Raymond

Undersøgelsen viste, at verden over wet-bulb-aflæsninger, der nærmer sig eller overstiger 30C på den wet-bulb, er fordoblet siden 1979. Antallet af aflæsninger på 31 - tidligere antaget kun sjældent - udgjorde omkring 1, 000. Aflæsninger på 33 - tidligere antaget at være næsten ikke-eksisterende - var i alt omkring 80.

En hedebølge, der ramte store dele af USA i juli sidste år, maksimerede ved cirka 30 grader på den våde pære, oversættelse til varmeindekser, der nærmer sig 115 F nogle steder; den højeste var 122 F, i Baltimore, Md., og en lignende bølge ramte i august. Bølgerne lammede samfund og førte til mindst en halv snes dødsfald, inklusive dem fra en klimatekniker i Phoenix, Az., og tidligere National Football League lineman Mitch Petrus, der døde i Arkansas, mens han arbejdede udenfor.

Det var en beskeden vejafgift; varme-relaterede sygdomme dræber allerede flere amerikanske indbyggere end nogen anden vejrrelateret fare, herunder kulde, orkaner eller oversvømmelser. En undersøgelse sidste år af hjemmesiden InsideClimate News afslørede, at tilfælde af hedeslag eller hedeslag blandt amerikanske tropper på indenlandske baser voksede med 60 procent fra 2008 til 2018. Sytten soldater døde, næsten alle i det fugtige amerikanske sydøst. Varmebølger med høj luftfugtighed i Rusland og Europa, hvor langt færre mennesker har aircondition, har dræbt titusinder.

En ny undersøgelse viser, at ekstreme, nogle gange potentielt dødelig, blandinger af varme og fugt dukker op over hele kloden. Dette kort viser dokumenterede tilfælde, med varmere farver fra gul til rød, der angiver de værste kombinationer målt på centigrade "våd pære" skala. En interaktiv version af dette kort er på https://bit.ly/2SA6KXq Kredit:Kort af Jeremy Hinsdale; tilpasset fra Raymond et al., Videnskab fremskridt , 2020

"Vi er måske tættere på et reelt vendepunkt, end vi tror, " sagde Radley Horton, en Lamont-Doherty forsker og medforfatter af papiret. Horton var medforfatter til et papir fra 2017, der projekterede, at sådanne forhold ikke ville tage fat før senere i århundredet.

Mens aircondition kan sløve virkningerne i USA og nogle andre velhavende lande, der er grænser. Før det nye studie, en af ​​de hidtil højeste varme/fugtighedsbegivenheder, der nogensinde er rapporteret, var i den iranske by Bandar Mahshahr, som næsten nåede en 35C våd pære læsning den 31. juli, 2015. Der var ingen kendte dødsfald; beboere rapporterede at opholde sig inde i køretøjer og bygninger med aircondition, og brusebad efter korte ophold ude. Men Horton påpeger, at hvis folk i stigende grad tvinges indendørs i længere perioder, landbrug, handel og andre aktiviteter kan potentielt gå i stå, selv i rige lande-en lektion, der allerede er bragt hjem ved sammenbruddet af økonomier i lyset af den nye coronavirus.

Under alle omstændigheder, mange mennesker i de fattigere lande, der er mest udsatte, har ikke elektricitet, ligeglad med aircondition. Der, mange er afhængige af eksistenslandbrug, der kræver daglig udendørs arbejdskraft. Disse kendsgerninger kan gøre nogle af de mest berørte områder dybest set ubeboelige, siger Horton.

Kristina Dahl, en klimatolog ved Union of Concerned Scientists, der ledede en undersøgelse sidste år, der advarede om stigende fremtidig varme og fugtighed i USA, sagde, at det nye papir viser "hvor tætte samfund rundt om i verden er på grænserne." Hun tilføjede, at nogle lokaliteter måske allerede ser betingelser værre end undersøgelsen antyder, fordi vejrstationer ikke nødvendigvis opfanger hot spots i tætte bykvarterer bygget med varmefangende beton og fortov.

Steven Sherwood, en klimatolog ved Australiens University of New South Wales, sagde, "Disse målinger indebærer, at nogle områder af Jorden er meget tættere på end forventet at opnå vedvarende utålelig varme. Det blev tidligere antaget, at vi havde en meget større sikkerhedsmargin."

Undersøgelsen var medforfatter af Tom Matthews, en lektor i klimavidenskab ved Loughborough University i Storbritannien. Colin Raymond er nu postdoc-forsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory.


Varme artikler