Genom att överväga hur värmestress får människor att känna, forskare har utvecklat ett sätt att mer exakt förutsäga förändringar i elanvändning i bostäder eftersom klimatförändringar ger fler värmeböljor. Kredit:Unsplash
Under värmeböljor, människor tenderar att skruva upp hemmets luftkonditionering inte bara för att det blev varmare ute, men också för att det känns för fuktigt.
För att mer exakt förutse hur klimatförändringar kommer att påverka elanvändning i hemmet under sommaren, forskare har utvecklat en modell som tar hänsyn till hur människor reagerar på värmestress.
Modellen beskrivs i ett papper publicerat i tidningen Naturkommunikation . Information från denna modell skulle hjälpa verktyg bättre att förbereda sig för klimatförändringseffekter som sannolikt kommer att ge mer intensiva värmeböljor, betonar energinätet.
"85 grader känns väldigt annorlunda i Miami jämfört med Los Angeles eftersom luftfuktigheten påverkar värmekänslan. Luftfuktighet i kombination med värme kan vara dödlig, även om lufttemperaturen kanske inte verkar särskilt hög, "sa Roshanak" Roshi "Nateghi (roh-SHAH-nahk nah-TEH-ghee), en Purdue biträdande professor i industriteknik och miljö- och ekologisk teknik.
Sedan 1960 -talet har det genomsnittliga antalet värmeböljor har tredubblats i 50 stora amerikanska städer.
"Om du inte förbereder dig för den svala efterfrågan på kylning, du kommer att sluta med avbrott. Du vill inte överskatta eller underskatta efterfrågan eftersom konsekvenserna av båda är dyra, "sa Nateghi, som också är chef för Laboratory for Advancing Sustainable Critical Infrastructure.
I årtionden, verktyg och tillsynsmyndigheter i USA har mest förlitat sig på modeller som endast använder lufttemperatur för att uppskatta klimatförändringarnas inverkan på energisektorn.
Klimatforskare, under tiden, ser vikten av att ta hänsyn till luftfuktighet för att beskriva effekter av klimatförändringar. År 2100, värmestress från extrem värme och luftfuktighet kan drabba mer än 1 miljard människor årligen, en ny studie rapporterade.
"Det är den kombinationen av stigande temperatur och luftfuktighet som bäst kan avgöra kylbehovet under sommaren. Genom att använda tillgänglig information om temperatur, luftfuktighet och andra klimatvariabler, vi kan ge en mer lämplig indikator som är lättare tillgänglig för energisektorn, "sa Rohini Kumar (roh-HEE-nee KOO-mar), en hydrolog vid Helmholtz Center for Environmental Research — UFZ i Leipzig, Tyskland, som samarbetade med Nateghis team för att utveckla denna modell.
Utmaningen med att göra denna information tillgänglig är att definiera "värmestress". Utan enighet om en definition, andra modeller har som standard använt lufttemperaturindikatorer utan att beakta andra klimatfaktorer som också kan vara ansvariga för att driva kylbehovet.
"Det har inte funnits något protokoll för att välja ett mått av värmespänning framför det andra. Vi ville använda en automatiserad datadriven metod för att ta reda på vilka åtgärder som är de viktigaste på varje geografisk plats, "sa Debora Maia-Silva (DEB-eller-ah MY-ah-SIL-vah), första författare på denna uppsats och en doktorsexamen kandidat i miljö- och ekologisk teknik vid Purdue.
Teamet utvecklade sin modell med olika åtgärder som tidigare studier har fastställt som mest effektiva för att fånga värmestress. Dessa åtgärder använder tillsammans en kombination av temperatur, luftfuktighet och tryck.
När forskarna tillämpade denna modell på USA som helhet, de fann att prediktiva modeller som enbart förlitar sig på lufttemperaturen signifikant underskattade elanvändning i bostäder under värmeböljor.
För högt energiförbrukande stater som Kalifornien och Texas, prognoser baserade på enbart lufttemperatur underskattade kylbehovet med så mycket som 10%-15%.
"Dessa siffror kan verka som en relativt måttlig underskattning, men vi måste förstå dem i sammanhang med absoluta energiförbrukning. Till exempel, 8,5% skillnad i Texas under en högsommarmånad motsvarar fyra månaders bostadsenergiförbrukning i Austin. Detta är ett betydande antal, "Sa Kumar.
Modellen fokuserar främst på klimatets effekter på elefterfrågan och inte effekterna av befolkningsökning eller tekniska förändringar. Resultaten visar att värmestressåtgärder bör redovisas mer omfattande för att säkerställa nätets tillförlitlighet under värmeböljor, sa forskarna.
"Våra nästa steg är att se bortom klimateffekter och även ta hänsyn till andra kritiska faktorer som urbanisering, förändringar i teknik, och demografi. Vi vill sprida denna information till intressenter och beslutsfattare för en mer hållbar planering under klimatförändringar, "Sa Nateghi.