Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Varmeindekset - hvor varmt det føles - stiger hurtigere end temperaturen:Undersøgelse

Kommercielle enheder som dette er tilgængelige til at beregne varmeindekset, dvs. hvor varmt det faktisk føles givet fugtigheden. Men den algoritme, der bruges til at beregne varmeindekset, nedbrydes under ekstreme temperatur- og luftfugtighedsforhold, hvilket undervurderer stresset på den menneskelige krop. Kredit:Yi-Chuan Lu, UC Berkeley

Texanere har længe udholdt brændende sommertemperaturer, så en stigning i global opvarmning på omkring 3 grader Fahrenheit (1,5 Celsius) lyder måske ikke som meget at bekymre sig om.



Men en ny undersøgelse konkluderer, at varmeindekset - i det væsentlige hvor varmt det virkelig føles - er steget meget hurtigere i Texas end den målte temperatur:omkring tre gange hurtigere.

Det betyder, at temperaturen på nogle ekstreme dage er mellem 5 og 6 C varmere, end den ville være uden klimaændringer.

Undersøgelsen, der bruger Texas-data fra juni, juli og august 2023, fremhæver et problem med at kommunikere farerne ved stigende temperaturer til offentligheden. Temperaturen alene afspejler ikke nøjagtigt den varmestress, folk føler.

Selv varmeindekset, der tager højde for den relative luftfugtighed og dermed evnen til at køle af ved at svede, giver et konservativt skøn over varmestress, ifølge studieforfatter David Romps, professor i jord- og planetvidenskab ved University of California , Berkeley.

I 2022 var Romps medforfatter til et papir, der påpegede, at den måde, de fleste offentlige myndigheder beregner varmeindekset på, er unøjagtig, når de håndterer de ekstreme temperatur- og luftfugtighed, vi ser i dag. Dette får folk til at undervurdere deres chancer for at lide hypertermi på de varmeste dage og deres chancer for at dø.

Texas er ikke en outlier. I sidste uge rapporterede Arizonas mest folkerige amt, der dækker det meste af Phoenix, at varmerelaterede dødsfald sidste år var 50 % højere end i 2022 og steg fra 425 i 2022 til 645 i 2023. To tredjedele af Maricopa Countys varmerelaterede dødsfald i 2023 var af personer på 50 år eller ældre, og 71 % fandt sted på dage, hvor National Weather Service havde udstedt en advarsel om overdreven varme, ifølge Associated Press.

"Jeg mener, den indlysende ting at gøre er at stoppe yderligere opvarmning, fordi dette ikke bliver bedre, medmindre vi holder op med at brænde fossile brændstoffer," sagde Romps. "Det er besked nr. 1, uden tvivl. Vi har kun én retning, vi virkelig kan tage planetens gennemsnitlige temperatur, og det er op. Og det er gennem yderligere afbrænding af fossile brændstoffer. Så det skal stoppe og stoppe hurtigt."

Grunden til, at det føles meget varmere, end du ville forvente af stigningen i omgivelsestemperaturen alene, er, at den globale opvarmning påvirker samspillet mellem fugtighed og temperatur, sagde han. Tidligere faldt den relative luftfugtighed typisk, når temperaturen steg, hvilket gav kroppen mulighed for at svede mere og dermed føle sig mere behagelig.

Det korrigerede varmeindeks skabt af UC Berkeley-forskere løser problemer, der opstår ved fugtigheder og temperaturer, som ophavsmanden til indekset mente sjældent ville blive nået, og også hvor modellen gik i stykker. (Grafik af David Romps og Yi-Chuan Lu, UC Berkeley)

Men med klimaændringer forbliver den relative luftfugtighed nogenlunde konstant, når temperaturen stiger, hvilket reducerer effektiviteten af ​​sved for at afkøle kroppen.

For at håndtere de irreversible temperaturstigninger, vi allerede oplever, er folk nødt til at tage forholdsregler for at undgå hypertermi, sagde Romps. Han anbefalede, at for dem, der er i ekstreme varmesituationer og ikke er i stand til at drage fordel af aircondition, "kan du bruge skygge og vand som dine venner."

"Du kan belægge dig selv med vand. Få en våd klud, kør den under vandhanen, gør din hud våd, og kom foran en ventilator. Så længe du drikker nok vand, og du kan holde huden våd foran fanen, du gør en god ting for dig selv."

Romps' undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet Environmental Research Letters .

Det korrigerede varmeindeks skabt af UC Berkeley-forskere løser problemer, der opstår ved fugtigheder og temperaturer, som ophavsmanden til indekset mente sjældent ville blive nået, og også hvor modellen gik i stykker. Kredit:David Romps og Yi-Chuan Lu, UC Berkeley

Det er luftfugtigheden

Romps, en atmosfærisk fysiker, blev for flere år siden interesseret i, hvordan den menneskelige krop reagerer på den globale opvarmnings øgede temperaturer. Selvom varmeindekset, defineret i 1979, er baseret på de fysiologiske belastninger induceret af varme og fugtighed, bemærkede han, at beregningerne af varmeindekset ikke strækker sig til de ekstremer af varme og fugt, der opleves i dag.

Løbe og kandidatstuderende og nu postdoc-stipendiat Yi-Chuan Lu udvidede beregningen af ​​varmeindekset til alle kombinationer af temperatur og fugtighed, hvilket muliggjorde dets brug i selv de mest ekstreme hedebølger, som dem, der ramte Texas i sommeren 2023.

I løbet af årtierne har landets store vejrudsigter, National Oceanic and Atmospheric Administrations (NOAA) National Weather Service, håndteret manglen på beregnede værdier for høj varme og fugtighed ved at ekstrapolere fra de kendte værdier. Romps og Lu fandt dog ud af, at den almindeligt anvendte ekstrapolation kommer langt til kort, når betingelserne for temperatur og fugtighed er ekstreme.

Selvom varmeindekset nu er blevet beregnet for alle tilstande ved hjælp af den underliggende fysiologiske model, er disse værdier endnu ikke blevet vedtaget af NOAA.

Efter at Lu tilbragte en svulmende sommer i Texas sidste år, besluttede Romps at tage staten som et casestudie for at afgøre, hvordan den globale opvarmning har påvirket den opfattede varmestress repræsenteret af det korrigerede varmeindeks.

"Jeg valgte Texas, fordi jeg havde set nogle høje varmeindeksværdier der, som fik mig til at tænke, OK, dette er en tilstand, som denne sommer sandsynligvis oplever kombinationer af varme og fugtighed, som ikke bliver fanget ordentligt af NOAA's tilnærmelse til varmeindekset, " sagde han.

Han fandt ud af, at mens temperaturerne toppede forskellige steder og tidspunkter i staten sidste sommer, skilte ét sted sig ud, Houstons Ellington Lufthavn. Den 23. juli 2023 beregnede han, at varmeindekset var 75 C eller 167 F. Global opvarmning tegnede sig for 12 F (6 C) af dette varmeindeks, sagde han.

"Det lyder fuldstændig sindssygt," sagde Romps. "Det er ud over den fysiologiske kapacitet hos en ung, sund person at opretholde en standard kernetemperatur. Vi tror, ​​det er hypertermisk, men overleves."

Det faktum, at folk kan overleve sådanne temperaturer, er et vidnesbyrd om styrken ved fordampningskøling til at afkøle kroppen, selvom intens svedtendens kræver, at hjertet pumper mere blod til huden for at afgive varme, hvilket er en del af varmestress.

I et papir fra 2023 argumenterede Romps og Lu for, at hvad mange har omtalt som den maksimale overlevelsestemperatur, en våd pæretemperatur på 35 C (svarende til en hudtemperatur, når man sveder på 95 F, tæt på den gennemsnitlige persons kropstemperatur). ville faktisk sjældent føre til døden hos en ung og rask voksen, selvom det ville forårsage hypertermi.

Den våde pæretemperatur er, hvad et termometer måler, når en våd klud er viklet rundt om den, så det tager højde for svedens kølende effekt.

"Varmeindeks er meget som det våde pæretermometer, kun det tilføjer den metaboliske varme, som et menneske har, som et termometer ikke har," sagde Romps. "Vi tror, ​​at hvis du holdt din hud våd, og du blev udsat for 167 grader, selvom vi nærmer os noget som en indstilling på ovnen, ville du stadig være i live. Absolut ikke glad. Men i live."

Selvom den nuværende undersøgelse ikke forsøgte at forudsige, hvornår hedebølger i Texas i fremtiden kunne generere et varmeindeks, der er højt nok til at gøre alle hypertermiske, "kan vi se, at der er tidspunkter, hvor folk bliver skubbet i den retning." han sagde. "Det er ikke særlig langt væk."

Romps planlægger at se på andre regioner i lyset af den forbedrede varmeindeksskala, som han og Lu har foreslået og forventer at finde lignende tendenser.

"Hvis menneskeheden går videre og brænder det fossile brændstof, der er tilgængeligt for den, så er det tænkeligt, at halvdelen af ​​Jordens befolkning ville blive udsat for uundgåeligt hypertermiske forhold, selv for unge, raske voksne," sagde Romps. "Folk, der ikke er unge og raske, ville lide endnu mere, ligesom folk, der arbejder eller er ude i solen - alle ville lide potentielt livstruende niveauer af varmestress."

Flere oplysninger: David M Romps, Ekstremer i varmeindekset stiger flere gange hurtigere end lufttemperaturen, Environmental Research Letters (2024). DOI:10.1088/1748-9326/ad3144

Leveret af University of California - Berkeley




Sidste artikel

Næste artikel

Varme artikler
Sprog: French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |

Videnskab © https://da.scienceaq.com