Vår planet har bakat under solen i sommar när temperaturen nådde de hetaste som någonsin registrerats och värmeböljor spred sig över hela världen. Medan klimatet fortsätter att bli varmt, forskare förväntar sig att frekvensen och intensiteten av värmeböljor kommer att öka. Dock, en allmänt förbisedd aspekt är värmeböljornas rumsliga storlek, trots dess viktiga konsekvenser.

För första gången, i en ny studie, forskare som delvis finansierats av NOAA Climate Program Office's Climate Observations and Monitoring Program undersökte denna aspekt under två olika scenarier. De fann att vid mitten av seklet, i ett scenario med medelstora växthusutsläpp, den genomsnittliga storleken på värmeböljor kan öka med 50 %. Under höga koncentrationer av växthusgaser, medelstorleken kan öka med 80 % och de mer extrema värmeböljorna kan mer än fördubblas i storlek.

"När den fysiska storleken på dessa drabbade regioner ökar, fler människor kommer att utsättas för värmestress, sa Brad Lyon, Associate Research Professor vid University of Maine och huvudförfattare till den nya artikeln publicerad i Miljöforskningsbrev . "Större värmeböljor skulle också öka elektriska belastningar och maximal energiefterfrågan på nätet när fler människor och företag sätter på luftkonditionering som svar."

Förutom värmeböljans storlek och exponerade befolkning, författarna fann att relaterade attribut som varaktighet, magnitud, och nedkylningsgradsdagar (ett mått på energianvändning) skulle kunna öka avsevärt. Dock, Lyon noterade att dessa resultat inte var särskilt överraskande.

"En ökning av attribut som magnitud och varaktighet överensstämmer med förväntningarna om ett uppvärmande klimat, " sa Lyon. "Det som är nytt i vår studie är hur vi beräknade dem, vilket gjorde det möjligt för oss att betrakta storlek som en ny värmeböljans dimension."

Värmeböljornas storlek har betydelse för samhällen

Tidigare forskning har i allmänhet beräknat värmeböljsstatistik på lokal nivå – beräkningsattribut som frekvens för varje plats, eller rutnätspunkt, och sedan aggregera resultaten för att se rumsliga mönster. I den här studien, författarna följde värmeböljor och kvantifierade deras attribut som sammankopplade regioner som rör sig och förändras i storlek och styrka under sin livstid.

"Det är ungefär som att se vad grupper av människor gör när de rör sig tillsammans i en park, istället för att bara räkna hur många människor från alla dessa grupper som kom in i parken, sa Lyon.

Författarna förklarade att den extra stressen från en kontinuerlig värmebölja i en region skiljer sig mycket från spridda förhållanden som summerar till ett område av samma storlek.

"Om du har en stor sammanhängande värmebölja över ett mycket befolkat område, det skulle vara svårare för det området att möta den högsta elefterfrågan än det skulle vara för flera områden med mindre värmeböljor som när de kombineras, är lika stora, sa Tony Barnston, Chefsprognore vid Columbia Universitys internationella forskningsinstitut för klimat och samhälle och medförfattare till papper.

Genom att titta på värmeböljor ur detta perspektiv, författarna kunde bedöma hur en värmebölja storlek, förutom faktorer som dess intensitet och frekvens, kan påverka samhällen.

Tänk på värmeböljans storlek i framtida planering

Författarna noterar att deras nya tillvägagångssätt kan hjälpa företag att stresstesta deras energisystems förmåga att möta efterfrågan under rumsligt omfattande värmeböljor. Denna information kan sedan informera ledningens beslut och planering för framtiden.

"Värmeböljans storlek är en annan dimension av extrem värme som människor inte nödvändigtvis tänker på, " sade Lyon. "Det är en annan utsiktspunkt att se dem och bedöma deras effekter."

Och som studien antyder, om växthusgaser och, följaktligen, värmeböljornas storlek fortsätter att öka, så också kan effekterna på vår nations energisystem och folkhälsa.