Klimatforskare säger att dödliga värmeböljor kommer att bli allt vanligare i många regioner när klimatet värms upp. Dock, de flesta projektioner utelämnar en viktig faktor som kan förvärra saker:fukt, vilket kan förstora effekterna av värme ensam. Nu, en ny global studie projekterar att effekterna av hög luftfuktighet i många områden kommer att öka dramatiskt under de kommande decennierna. Ibland, de kan överträffa människors förmåga att arbeta eller, i vissa fall, till och med överleva. Hälsa och ekonomier skulle lida, särskilt i regioner där människor arbetar utomhus och har liten tillgång till luftkonditionering. Potentiellt drabbade regioner inkluderar stora delar av det redan fuktiga sydöstra USA, Amazonas, västra och centrala Afrika, södra delar av Mellanöstern och Arabiska halvön, norra Indien och östra Kina.

"De tillstånd vi pratar om inträffar i princip aldrig nu - människor på de flesta platser har aldrig upplevt dem, " sa huvudförfattaren Ethan Coffel, en doktorand vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. "Men de förväntas inträffa nära slutet av århundradet." Studien kommer att dyka upp i tidskriften denna vecka Miljöforskningsbrev .

Det uppvärmande klimatet förväntas göra många nu torra områden torrare, delvis genom att nederbördsmönster ändras. Men på samma sätt, när den globala temperaturen stiger, atmosfären kan hålla mer vattenånga. Det betyder att kroniskt fuktiga områden som ligger längs kuster eller på annat sätt hakat in i fuktiga vädermönster bara kan bli mer. Och, som många vet, kvav värme är mer tryckande än den "torra" sorten. Det beror på att människor och andra däggdjur kyler sina kroppar genom att svettas; svett avdunstar från huden till luften, tar med sig överskottsvärmen. Det fungerar fint i öknen. Men när luften redan är full av fukt – tänk på de tråkigaste sommardagarna i staden – saktar avdunstningen av huden ner, och till slut blir det omöjligt. När denna nedkylningsprocess stannar, ens kärnkroppstemperatur stiger utanför det snäva tolererbara intervallet. Frånvarande luftkonditionering, organ anstränger sig och börjar sedan misslyckas. Resultaten är slöhet, sjukdom och, under de värsta förhållandena, död.

Med hjälp av globala klimatmodeller, forskarna i den nya studien kartlade nuvarande och prognostiserade framtida "våta glödlampor"-temperaturer, som återspeglar de kombinerade effekterna av värme och luftfuktighet. (Mätningen görs genom att dra en vattenmättad trasa över glödlampan på en konventionell termometer; den motsvarar inte direkt enbart lufttemperaturen.) Studien fann att på 2070-talet, höga våtbulbavläsningar som nu inträffar kanske bara en gång om året kan råda 100 till 250 dagar om året i vissa delar av tropikerna. I sydöstra USA, våt-bulb-temperaturer når nu ibland redan förtryckande 29 eller 30 grader Celsius; på 2070- eller 2080-talet, sådant väder kan inträffa 25 till 40 dagar varje år, säger forskarna.

Laboratorieexperiment har visat att våtlampa avläsningar på 32 grader Celsius är tröskeln över vilken många människor skulle ha problem med att utföra normala aktiviteter utomhus. Denna nivå nås sällan någonstans idag. Men studien projicerar att märket vid 2070- eller 2080 -talen kunde nås en eller två dagar om året i USA sydost, och tre till fem dagar i delar av Sydamerika, Afrika, Indien och Kina. Över hela världen, hundratals miljoner människor skulle lida. Det hårdast drabbade området när det gäller mänsklig påverkan, forskarna säger, kommer troligen att vara tätbefolkat nordöstra Indien.

"Många människor skulle smula sönder bra innan du når temperaturer på 32 C, eller något nära, " sa medförfattaren Radley Horton, en klimatforskare vid Lamont-Doherty. "De skulle stöta på fruktansvärda problem." Horton sa att resultaten kan vara "omvandlande" för alla områden av mänsklig strävan - "ekonomi, lantbruk, militär, rekreation."

Studien förutspår att vissa delar av södra Mellanöstern och norra Indien till och med ibland kan nå 35 våtkula grader Celsius i slutet av seklet - lika med den mänskliga hudtemperaturen, och den teoretiska gränsen vid vilken människor kommer att dö inom några timmar utan konstgjord kylning. Med hjälp av ett relaterat värme-/luftfuktighetsmått, det så kallade värmeindexet, detta skulle motsvara nästan 170 grader Fahrenheit av "torr" värme. Men värmeindexet, uppfanns på 1970-talet för att mäta den "riktiga känslan" av fuktigt sommarväder, slutar faktiskt på 136; allt ovanför är bokstavligen utanför diagrammet. På den ljusa sidan, tidningen säger att om nationer avsevärt kan minska utsläppen av växthusgaser under de närmaste decennierna, de värsta effekterna kunde undvikas.

Endast ett fåtal väderhändelser som de projicerade har någonsin registrerats. Senast var i Irans Bandar Mahshahr, den 31 juli, 2015. Staden med fler än 100, 000 sitter längs Persiska viken, där havsvatten kan värmas till 90-talets Fahrenheit, och frånlandsvindar blåser fukt på land. På den dagen, enbart den "torra" lufttemperaturen var 115 grader Fahrenheit; mättad med fukt, luftens våta glödlampsavläsning närmade sig dödsgränsen på 35 C, översatt till ett värmeindex på 165 Fahrenheit.

Bandar Mahshahrs infrastruktur är bra och elen billig, så invånarna rapporterade anpassning genom att bo i luftkonditionerade byggnader och fordon, och duscha efter korta satsningar utomhus. Men det här kanske inte är ett alternativ på andra utsatta platser, där många människor inte har medelklasslyx.

"Det handlar inte bara om värmen, eller antalet personer. Det handlar om hur många människor som är fattiga, hur många är gamla, som måste gå ut för att jobba, som har luftkonditionering, " sa studiemedförfattare Alex de Sherbinin från Columbias Center for International Earth Science Information Network. De Sherbinin sa att även om vädret inte dödar människor direkt eller stoppar all aktivitet, Nödvändigheten av att arbeta på gårdar eller i andra utomhusaktiviteter under sådana förhållanden kan medföra kroniska njurproblem och andra skadliga hälsoeffekter. "Självklart, tropikerna kommer att lida störst, " sa han. Frågor om hur mänsklig infrastruktur eller naturliga ekosystem kan påverkas är nästan helt outforskade, han sa.

Endast en handfull tidigare studier har tittat på luftfuktighetsfrågan i relation till klimatförändringar. Det var 2010 som en tidning i Förfaranden från National Academy of Sciences föreslog 35-graders överlevnadsgränsen. 2015, forskare publicerade ett papper i tidskriften Nature Climate Change som kartlagt områden i södra Mellanöstern och Persiska viken som sårbara för extrema förhållanden. Det fanns en till i år i tidskriften Science Advances, nollställer sig på det tätbefolkade, låglänta flodområdena Ganges och Indus. Den nya studien bygger på denna tidigare forskning, utvidga prognoserna globalt med hjälp av en mängd olika klimatmodeller och med hänsyn till framtida befolkningstillväxt.

Elfatih Eltahir, en professor i hydrologi och klimat vid Massachusetts Institute of Technology som har studerat frågan i Mellanöstern och Asien, sade den nya studien "är ett viktigt dokument som betonar behovet av att beakta både temperatur och luftfuktighet för att definiera värmestress."

Klimatforskaren Steven Sherwood från University of New South Wales, som föreslog 35-graders överlevnadsgränsen, sa att han var skeptisk till att denna tröskel kunde nås så snart forskarna säger. Oavsett, han sa, "grundpunkten står." Om inte utsläppen av växthusgaser minskas, "vi går mot en värld där värmestress är ett mycket större problem än det har varit i resten av mänsklighetens historia. Effekterna kommer att falla hårdast på varma och fuktiga regioner."

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.