En ny studie av mer än 13, 000 städer världen över har funnit att antalet persondagar där invånarna utsätts för extrema kombinationer av värme och luftfuktighet har tredubblats sedan 1980-talet. Författarna säger att trenden, som nu påverkar nästan en fjärdedel av världens befolkning, är det kombinerade resultatet av både stigande temperaturer och blomstrande urbana befolkningstillväxt. Studien publicerades idag i Förfaranden från National Academy of Sciences.

Under de senaste decennierna har hundratals miljoner har flyttat från landsbygden till städer, som nu rymmer mer än hälften av världens befolkning. Där, temperaturen är i allmänhet högre än på landsbygden, på grund av gles vegetation och riklig betong, asfalt och andra ogenomträngliga ytor som tenderar att fånga och koncentrera värme-den så kallade urban heat island-effekten.

"Detta har breda effekter, "sa studiens huvudförfattare, Kaskad Tuholske, en postdoktor vid Columbia University's Earth Institute. "Det ökar sjukligheten och dödligheten. Det påverkar människors arbetsförmåga, och resulterar i lägre ekonomisk produktion. Det förvärrar befintliga hälsotillstånd. "

Forskarna kombinerade infraröda satellitbilder och avläsningar från tusentals markinstrument för att bestämma maximal daglig värme- och fuktighetsavläsning i 13, 115 städer, från 1983 till 2016. De definierade extrem värme som 30 grader Celsius på den så kallade "våtkulans jordklotstemperatur" -skala, en mätning som tar hänsyn till multiplikatoreffekten av hög luftfuktighet på människans fysiologi. En våtlampa avläsning på 30 är den grova ekvivalenten till 106 grader Fahrenheit på det så kallade "riktiga känslan" värmeindex-den punkt där även de flesta friska människor har svårt att fungera ute länge, och de ohälsosamma kan bli mycket sjuka eller till och med dö.

För att komma med ett mått på persondagar som tillbringats under sådana förhållanden, forskarna matchade väderdata med statistik över städernas befolkning under samma tidsperiod. Befolkningsdata lämnades delvis av Columbia's Center for International Earth Science Information Network, där Tuholske är baserat.

Analysen avslöjade att antalet persondagar som stadsborna utsattes för gick från 40 miljarder per år 1983 till 119 miljarder 2016-en trefaldig ökning. År 2016, 1,7 miljarder människor utsattes för sådana förhållanden på flera dagar.

Stark befolkningstillväxt i städerna stod för två tredjedelar av exponeringsökningen, medan den faktiska uppvärmningen bidrog med en tredjedel. Som sagt, proportionerna varierade från region till region och stad till stad.

De mest drabbade städerna tenderar att samlas på de låga breddgraderna, men andra områden påverkas, för. Den värst drabbade staden vad gäller persondagar var Dhaka, Bangladeshs snabbväxande huvudstad; det såg en ökning med 575 miljoner persondagar med extrem värme under studieperioden. Dess ballongbefolkning ensam - 4 miljoner 1983, till 22 miljoner idag - orsakade 80 procent av den ökade exponeringen. Detta betyder inte att Dhaka inte såg någon betydande uppvärmning - bara att befolkningstillväxten var ännu snabbare. Andra storstäder som visar liknande befolkningstunga trender inkluderar Shanghai och Guangzhou, Kina; Yangon, Myanmar; Bangkok; Dubai; Hanoi; Khartoum; och olika städer i Pakistan, Indien och Arabiska halvön.

Å andra sidan, vissa andra storstäder såg nästan hälften eller mer av sin exponering orsakad av uppvärmning av klimatet ensam kontra befolkningstillväxt. Dessa inkluderade Bagdad, Kairo, Kuwait City, Lagos, Kolkata, Mumbai, och andra storstäder i Indien och Bangladesh. Befolkningen i europeiska städer har varit relativt statisk, så ökade exponeringar drevs nästan uteslutande av ökad värme. Forskarna fann att 17 procent av de studerade städerna lade till en hel månad med extrema hettdagar under den 34-åriga studieperioden.

"Många av dessa städer visar mönstret för hur mänsklig civilisation har utvecklats under de senaste 15, 000 år, sa Tuholske, påpekar att många ligger i varma klimat där luftfuktighet levereras av stora flodsystem. Detta gjorde dem attraktiva för jordbruk och så småningom urbanisering. "Nilen, Tigris-Eufrat, Ganges. Det finns ett mönster för de platser där vi ville vara, "sa han." Nu, dessa områden kan bli obeboeliga. Kommer folk verkligen att vilja bo där? "

I USA, cirka 40 stora städer har sett en snabbt växande exponering, huvudsakligen grupperade i Texas och Gulf Coast. I många, orsakerna till stigningarna har varit varierande kombinationer av både ökande befolkning och ökande värme. Dessa inkluderar Houston, Dallas-Fort Worth, San Antonio och Austin, Tex., tillsammans med Pensacola och andra städer i Florida. I vissa, befolkningstillväxten är den främsta drivkraften. Dessa inkluderar Las Vegas; Savann, Ga .; och Charleston, S.C. I andra, det är nästan uteslutande snabbt stigande värme:Baton Rouge, La.; Gulfport, Fröken.; och sjön Charles och Houma, La. En stor avvikelse:Providence -bukten, R.I., där ökande exponering var 93 procent på grund av varmare, fuktigare väder.

Eftersom perioden som omfattades av studien endast pågick under 2016, data inkluderade inte serien rekordvärmeböljor som skakade USA:s nordvästra och södra Kanada i somras, döda hundratals människor.

Studien är inte den första som dokumenterar farorna med överdriven stadsvärme; bland andra, förra året visade ett separat Earth Institute -team att kombinationer av värme och luftfuktighet bokstavligen utanför gränserna för utomhusmänsklig överlevnad har dykt upp en kort stund runt om i världen. Den nyare studien som leds av Tuholske lägger till bilden genom att kvantifiera på detaljerad nivå hur många människor som påverkas på varje plats, och i vilken utsträckning exponeringen drivs av befolkning kontra klimat. Författarna säger att denna information bör hjälpa stadsplanerare att komma med bättre riktade strategier för att hjälpa medborgarna att anpassa sig.

Kristina Dahl, en klimatforskare vid Union of Concerned Scientists, sa att studien "kan fungera som en utgångspunkt för att identifiera sätt att hantera lokala värmeproblem, "som att plantera träd och modifiera hustak med ljusare färger eller vegetation så att de inte fångar så mycket värme." Denna studie visar att det kommer att ta betydande, samvetsgranna investeringar för att säkerställa att städer förblir levande inför ett värmande klimat, " tillade hon.

De andra författarna till studien är Kelly Caylor, Chris Funk, Stuart Sweeney och Pete Peterson från University of California, Santa Barbara; Andrew Verdin och Kathryn Grace från Twin Cities vid University of Minnesota; och Tom Evans från University of Arizona.