Extrem värme har slagit rekord i Europa, Asien och Nordamerika, med miljontals människor som svälter i värme och luftfuktighet långt över "normalt" flera dagar i sträck.
Death Valley nådde en temperatur på 128 grader Fahrenheit (53,3 grader Celsius) den 16 juli 2023 - inte riktigt världens varmaste dag någonsin, men nära. Phoenix bröt en värmerekord med 19 dagar i rad med temperaturer över 110 F (43,3 C), och hade fler i prognosen, åtföljda av flera nätter som aldrig kom under 90 F (32,2 C). Globalt sett hade jorden troligen sin varmaste vecka på moderna rekord i början av juli.
Värmevågor blir överladdade när klimatet förändras – varar längre, blir vanligare och blir helt enkelt varmare.
En fråga som många ställer sig är:"När blir det för varmt för normal daglig aktivitet som vi känner det, även för unga, friska vuxna?"
Svaret går utöver den temperatur du ser på termometern. Det handlar också om luftfuktighet. Vår forskning är utformad för att komma fram till en kombination av de två, mätt som "våt-bulb-temperatur." Tillsammans utsätter värme och fuktighet människor för en kraftigt ökad risk, och kombinationen blir farlig vid lägre nivåer än vad forskare tidigare trodde.
Innehåll
Forskare och andra observatörer har blivit oroade över den ökande frekvensen av extrem värme i kombination med hög luftfuktighet.
Människor pekar ofta på en studie publicerad 2010 som teoretiserade att en våtlampatemperatur på 95 F (35 C) - lika med en temperatur på 95 F vid 100 procent luftfuktighet, eller 115 F vid 50 procent luftfuktighet - skulle vara den övre gränsen av säkerhet, bortom vilken människokroppen inte längre kan kyla sig själv genom att avdunsta svett från kroppens yta för att bibehålla en stabil kroppstemperatur.
Det var inte förrän nyligen som denna gräns testades på människor i laboratoriemiljöer. Resultaten av dessa tester visar på en ännu större anledning till oro.
För att svara på frågan om "hur varmt är för varmt?" vi tog med unga, friska män och kvinnor till Noll Laboratory vid Penn State University för att uppleva värmestress i en kontrollerad miljökammare.
Dessa experiment ger insikt i vilka kombinationer av temperatur och luftfuktighet som börjar bli skadliga även för de friskaste människorna.
Varje deltagare svalde ett litet telemetripiller som kontinuerligt övervakade deras djupa kropps- eller kärntemperatur. De satt sedan i en miljökammare och rörde sig precis tillräckligt för att simulera de minimala aktiviteterna i det dagliga livet, som att duscha, laga mat och äta. Forskare ökade långsamt antingen temperaturen i kammaren eller luftfuktigheten i hundratals separata experiment och övervakade när försökspersonens kärntemperatur började stiga.
Den kombinationen av temperatur och luftfuktighet vid vilken personens kärntemperatur börjar stiga kontinuerligt kallas den "kritiska miljögränsen."
Under dessa gränser kan kroppen hålla en relativt stabil kärntemperatur under långa tidsperioder. Över dessa gränser stiger kärntemperaturen kontinuerligt och risken för värmerelaterade sjukdomar vid långvarig exponering ökar.
När kroppen överhettas måste hjärtat arbeta hårdare för att pumpa blodflödet till huden för att skingra värmen, och när du också svettas minskar det kroppsvätskorna. I det värsta fallet kan långvarig exponering resultera i värmeslag, ett livshotande problem som kräver omedelbar och snabb nedkylning och medicinsk behandling.
Våra studier på unga friska män och kvinnor visar att denna övre miljögräns är ännu lägre än de teoretiserade 35 C (95 F). Det inträffar vid en våt-bulb-temperatur på cirka 87 F (31 C) över en rad miljöer över 50 procent relativ luftfuktighet. Det skulle vara lika med 87 F vid 100 procent luftfuktighet eller 100 F (38 C) vid 60 procent luftfuktighet.
Aktuella värmeböljor runt om i världen överskrider dessa kritiska miljögränser och närmar sig, om inte överskrider, till och med de teoretiserade 95 F (35 C) våtbulbgränserna.
I Mellanöstern registrerade Asaluyeh, Iran, en extremt farlig maximal våt-bulb-temperatur på 92,7 F (33,7 C) den 16 juli 2023. Både Indien och Pakistan har också nått farliga nivåer de senaste åren.
I varma, torra miljöer definieras inte de kritiska miljögränserna av våta bulbstemperaturer, eftersom nästan all svett som kroppen producerar avdunstar, vilket kyler kroppen. Men mängden människor kan svettas är begränsad, och vi får också mer värme från de högre lufttemperaturerna.
Tänk på att dessa cutoffs enbart är baserade på att hålla din kroppstemperatur från att stiga för mycket. Även lägre temperaturer och luftfuktighet kan belasta hjärtat och andra kroppssystem.
En färsk artikel från vårt laboratorium visade att hjärtfrekvensen börjar öka långt innan vår kärntemperatur gör det, när vi pumpar blod till huden. Och även om att överskrida dessa gränser inte nödvändigtvis utgör ett värsta scenario, kan långvarig exponering bli allvarlig för sårbara befolkningsgrupper som äldre och de med kroniska sjukdomar.
Vårt experimentella fokus har nu övergått till att testa äldre män och kvinnor, eftersom även hälsosamt åldrande gör människor mindre värmetoleranta. Den ökade förekomsten av hjärtsjukdomar, andningsproblem och andra hälsoproblem, såväl som vissa mediciner, kan sätta dem i ännu högre risk att skadas. Människor över 65 år utgör mellan 80 och 90 procent av dödsoffer i värmeböljor.
Att hålla sig väl hydrerad och leta efter områden där man kan svalna – även under korta perioder – är viktigt vid hög värme.
Medan fler städer i USA utökar kylcentra för att hjälpa människor att fly från värmen, kommer det fortfarande att finnas många människor som kommer att uppleva dessa farliga förhållanden utan att kunna kyla sig själva.
Även de som har tillgång till luftkonditionering kanske inte slår på den på grund av de höga energikostnaderna – en vanlig företeelse i Phoenix – eller på grund av storskaliga strömavbrott under värmeböljor eller skogsbränder, vilket blir allt vanligare i västra USA
Allt som allt fortsätter bevisen att öka för att klimatförändringar inte bara är ett problem för framtiden. Det är något som mänskligheten för närvarande står inför och måste ta itu med direkt.
Denna artikel är återpublicerad från Konversationen under en Creative Commons-licens. Du kan hitta originalartikel här.
W. Larry Kenney specialiserar sig på kontroll av blodflödet i mänsklig hud med tonvikt på åldrande, fysiologi och biofysik för värmeväxling mellan människor och miljön, och termoreglering under träning och i extrema miljöer.
Daniel Vecellio är postdoktor vid Penn State's Center for Healthy Aging. Han har en magisterexamen i atmosfärsvetenskap och en Ph.D. i geografi. Hans forskning har inkluderat arbete om effekten av permafrostnedbrytning på interaktioner mellan land och atmosfär och är för närvarande fokuserad på extrem värme och människors hälsa.
Rachel Cottle är en Ph.D. student i träningsfysiologi. Hennes forskning inkluderar värmens inverkan på mänskliga kroppar och prestanda.
S. Tony Wolf är postdoktor i kinesiologi. Han är involverad i PSU H.E.A.T. (Human Environmental Age Thresholds) projekt som studerar inverkan av värme och fukt på människokroppen.
