Rekordstor varme og fugtighed forudsagt for troperne denne sommer

En ny statistisk analyse af samspillet mellem El Niño og stigende globale temperaturer på grund af klimaændringer konkluderer, at den kommende sommer i troperne har en chance på næsten 7 ud af 10 for at slå rekorder for temperatur og fugtighed.

Forudsigelsen fra klimaforskere ved University of California, Berkeley, gælder for et bredt stykke af verden, der skræver over ækvator, inklusive Indien og hovedparten af ​​Afrika, Central- og Sydamerika og Australien, men omfatter også Florida og Texas.

Langsigtede forudsigelser som denne kan hjælpe regioner med at forberede sig på ekstreme varmebegivenheder og beskytte mennesker, husdyr og afgrøder, sagde William Boos, en UC Berkeley professor i jord- og planetvidenskab og en forfatter til undersøgelsen, som blev ledet af UC Berkeley Miller Postdoctoral Fellow Yi Zhang.

"Humanitær bistand og outreach, forberedelse til medicinsk behandling og rådgivning og distribution af afgrøder og landbrugsudstyr kan alle justeres på måder, der kan tage højde for denne forudsigelse," sagde Boos.

Mens temperaturer over hele kloden har sat rekorder næsten hvert år, er kombinationen af ​​høj varme og høj luftfugtighed en dobbelt pust, der kan være dødbringende. Mens de fleste raske mennesker kan klare en tør varme, er fugtig varme meget mere belastende for kroppen. Jo mere fugtigt det er, jo mindre sved fordamper, hvilket reducerer svedens kølende effekt og gør det sværere at holde kroppens kernetemperatur inden for normalområdet.

"Hvis du ikke kan afkøle din krop til under 98,6 ° F eller 37 ° C, så vil du dø," sagde Boos. "Sved er den vigtigste måde, vi skal afkøle os selv på, når det bliver varmt. Så hvis sveden ikke giver dig mulighed for at køle under din kernekropstemperatur, er det grænsen for overlevelsesevne."

Forudsigelsen blev offentliggjort i denne måned i tidsskriftet Geophysical Research Letters . Det er baseret på videnskabsmænds nuværende forståelse af El Niños påvirkning af især tropisk varme og fugtighed, at atmosfæriske temperaturer flere kilometer over jorden styrer, hvor varmt og fugtigt det kan blive ved jordoverfladen. Disse temperaturer på det øverste niveau er på deres varmeste omkring fem måneder efter El Niño-toppene. Det seneste højdepunkt fandt sted i december 2023.

"Det er almindeligt kendt, at Jorden opvarmes, og El Niño er en varm episode af en naturlig klimaoscillation, så vi forventer, at de to vil konstruktivt blande sig - at El Niño vil forstærke virkningerne af global opvarmning," sagde Boos.

"På lang sigt medfører den globale opvarmning øget temperatur, såvel som øget luftfugtighed - det vil sige øget vanddampindhold i luften. Sammen med El Niño giver dette mulighed for, at varmen og fugtigheden kan opbygges til større niveauer på et givent sted. i troperne."

Forskerne konkluderede ud fra deres analyse, at den "stærke-til-meget-stærke El Niño" i slutningen af ​​2023, som blev vurderet til 2,0 på Oceanic Niño-indekset, antyder en 2024 tropisk landgennemsnitlig maksimal våd løgtemperatur på 26,2°C (79,2°F) og en 68 % chance for at slå eksisterende rekorder.

Den våde pæretemperatur - dybest set den temperatur, du kan opretholde, når du er dækket af sved eller en våd T-shirt i nærvær af en stærk vind - er en bedre indikation end temperaturen alene af, hvordan mennesker har det under fugtige varmeforhold. I varme og fugtige miljøer som troperne kan våde pæretemperaturer over 30°C føre til irreversibel varmestress.

Ifølge Boos har nogle områder, der ofte lider under fugtig varmestress, såsom det nordlige Indien, en 50 % chance for at lide rekordvarme og fugtighed denne sommer. Sahel-regionen i Afrika har dog 35 % chance for rekordfugt varme.

Effekterne af El Niño forstærkes af global opvarmning

El Niño er et periodisk vejrmønster forbundet med en opvarmning af havoverfladen i det østlige Stillehav, som igen pumper varme og fugtig luft ind i den øvre atmosfære, der breder sig omkring Jordens ækvator. El Niño-forhold, som veksler med de køligere La Niña-forhold i det, der kaldes El Niño-Southern Oscillation (ENSO) klimamønsteret, er en af ​​de vigtigste drivkræfter bag tropisk vejr, sagde Boos. Varmen og fugtigheden i den øvre atmosfære når jorden under tordenvejr via de luftstød, vi forbinder med disse begivenheder.

"Den blæsende, kølige vind, der slår ind under et tordenvejr, er faktisk kold luft, der kommer ned fra højere oppe i atmosfæren og køler overfladen ned," sagde Boos. "Når El Niño sker, bliver den øvre atmosfære varmere, hvilket betyder, at disse nedløb ikke vil være så kolde. Så din overflade vil generelt bevæge sig til et højere varme- og fugtindhold."

Til deres undersøgelse tog Boos og hans kolleger, inklusive hovedforfatteren Zhang, data om ekstreme varme og fugtighed i troperne gennem de sidste 45 år og korrelerede dem med El Niño-opvarmningen i Stillehavet, og kombinerede derefter disse data med den øgede temperatur og fugtighed ledsagende global opvarmning. Den konstante stigning i den globale gennemsnitlige temperatur forstærker virkningerne af El Niño, sagde Boos.

Han bemærkede, at analysens statistiske karakter tillader en langsigtet forudsigelse, som er svær at foretage pålideligt med nuværende computervejrmodeller, som er gode til kortsigtede forudsigelser, men dårlige til at forudsige vejr flere uger ude.

"Det, vi har gjort i dette arbejde, er at fremkomme med en simpel statistisk model, og vi har valideret den godt i forhold til observationsdataene ved at træne den på en del af dataene, mens vi holder andre dele af dataene tilbage og sørger for, at den klarer sig godt på de data, den ikke blev trænet på," sagde han. "Jeg synes, det giver en ret god bar for supercomputermodellerne, der forudsiger klima på en sæsonbestemt tidsskala."

Zhang bemærkede, at den fem måneder lange ledetid for forudsigelsen er baseret på ENSO's nuværende tilstand. Hvis vejrcentre kunne forudsige ENSO-forhold seks til 12 måneder i forvejen, kunne leveringstiden for forudsigelser af våde løgtemperaturer forlænges til cirka et år, hvilket giver endnu mere forberedelsestid for samfund på tværs af troperne.

Boos erkendte, at naturlige begivenheder kunne slå forudsigelsen af. Et vulkanudbrud kan afkøle Jordens klima, som det skete efter udbruddene af Pinatubo-bjerget i 1991 og El Chicon i 1982. En pludselig nedstigning til køligere La Niña-forhold i det østlige Stillehav – i det væsentlige det modsatte af El Niño – kunne også udligne temperatur og luftfugtigheden stiger. Men bortset fra sådanne begivenheder, kan forudsigelsen hjælpe landene med at forberede sig på en potentielt dødelig kombination af høj varme og høj luftfugtighed.

"Vi kvantificerer den kombinerede påvirkning af El Niño og global opvarmning på denne fugtige varmestress-metrik. Det er nyt," sagde Boos. "Vi kvantificerer også sandsynligheden for en rekordstor begivenhed. Den kombination af ting er ikke blevet gjort før."

Andre medforfattere til papiret er Isaac Held og Stephan Fueglistaler fra Princeton University og Christopher Paciorek, en adjungeret professor i statistik ved UC Berkeley.

Flere oplysninger: Yi Zhang et al., Forecasting Tropical Annual Maximum Wet-Bub Temperatures Months in Advance from the Current State of ENSO, Geophysical Research Letters (2024). DOI:10.1029/2023GL106990

Journaloplysninger: Geofysiske forskningsbreve

Leveret af University of California - Berkeley