• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Värmeindexet – hur varmt det känns – stiger snabbare än temperaturen:Studera
    Kommersiella enheter som denna är tillgängliga för att beräkna värmeindexet, det vill säga hur varmt det faktiskt känns med tanke på luftfuktigheten. Men algoritmen som används för att beräkna värmeindexet bryts ner under extrema temperatur- och luftfuktighetsförhållanden, vilket underskattar stressen på människokroppen. Kredit:Yi-Chuan Lu, UC Berkeley

    Texaner har länge uthärdat stekheta sommartemperaturer, så en ökning av den globala uppvärmningen på cirka 3 grader Fahrenheit (1,5 Celsius) kanske inte låter som mycket att oroa sig för.



    Men en ny studie drar slutsatsen att värmeindexet – i huvudsak hur varmt det verkligen känns – har ökat mycket snabbare i Texas än den uppmätta temperaturen:ungefär tre gånger snabbare.

    Det betyder att temperaturen under vissa extrema dagar känns mellan 5 till 6 C (8 och 11 F) varmare än den skulle vara utan klimatförändringar.

    Studien, som använder Texas-data från juni, juli och augusti 2023, belyser ett problem med att kommunicera farorna med stigande temperaturer till allmänheten. Enbart temperaturen återspeglar inte exakt den värmestress som människor känner.

    Till och med själva värmeindexet, som tar hänsyn till den relativa luftfuktigheten och därmed förmågan att svalna genom svettning, ger en försiktig uppskattning av värmestress, enligt studieförfattaren David Romps, professor i jord- och planetvetenskap vid University of California , Berkeley.

    År 2022 var Romps medförfattare till ett dokument som påpekade att sättet som de flesta statliga myndigheter beräknar värmeindexet är felaktigt när de hanterar de temperatur- och luftfuktighetsextremer vi ser idag. Detta leder till att människor underskattar sina chanser att drabbas av hypertermi under de varmaste dagarna och sina chanser att dö.

    Texas är inte en extremist. Förra veckan rapporterade Arizonas mest folkrika län, som täcker större delen av Phoenix, att värmerelaterade dödsfall förra året var 50 % högre än 2022, och ökade från 425 år 2022 till 645 år 2023. Två tredjedelar av Maricopa Countys värmerelaterade dödsfall i 2023 var personer som var 50 år eller äldre, och 71 % inträffade på dagar då National Weather Service hade utfärdat en varning för överdriven värme, enligt Associated Press.

    "Jag menar, det självklara att göra är att upphöra med ytterligare uppvärmning eftersom detta inte kommer att bli bättre om vi inte slutar bränna fossila bränslen," sa Romps. "Det är meddelande nr 1, utan tvekan. Vi har bara en riktning vi verkligen kan ta planetens medeltemperatur, och det är uppåt. Och det är genom ytterligare förbränning av fossila bränslen. Så det måste stanna och stoppa snabbt."

    Anledningen till att det känns mycket varmare än man kan förvänta sig av enbart ökningen av omgivningstemperaturen är att den globala uppvärmningen påverkar samspelet mellan luftfuktighet och temperatur, sa han. Tidigare sjönk den relativa luftfuktigheten vanligtvis när temperaturen ökade, vilket gjorde att kroppen kunde svettas mer och därmed känna sig mer bekväm.

    Det korrigerade värmeindexet som skapats av UC Berkeley-forskare fixar problem som uppstår vid fuktighet och temperaturer som upphovsmannen till indexet trodde sällan skulle nås och även där modellen gick sönder. (Grafik av David Romps och Yi-Chuan Lu, UC Berkeley)

    Men med klimatförändringar förblir den relativa luftfuktigheten ungefär konstant när temperaturen ökar, vilket minskar effektiviteten av att svettas för att kyla kroppen.

    För att hantera de oåterkalleliga temperaturökningarna vi redan upplever, måste människor vidta försiktighetsåtgärder för att undvika hypertermi, sa Romps. Han tipsade om att för de som befinner sig i extrema värmesituationer och inte kan dra fördel av luftkonditionering, "kan du använda skugga och vatten som dina vänner."

    "Du kan belägga dig med vatten. Skaffa en våt trasa, kör den under kranen, gör huden våt och ställ dig framför en fläkt. Så länge du dricker tillräckligt med vatten och du kan hålla huden blöt framför fläkten, du gör en bra sak för dig själv."

    Romps studie publicerades i tidskriften Environmental Research Letters .

    Det korrigerade värmeindexet som skapats av UC Berkeley-forskare fixar problem som uppstår vid fuktighet och temperaturer som upphovsmannen till indexet trodde sällan skulle nås och även där modellen gick sönder. Kredit:David Romps och Yi-Chuan Lu, UC Berkeley

    Det är luftfuktigheten

    Romps, en atmosfärsfysiker, blev för flera år sedan intresserad av hur människokroppen reagerar på den globala uppvärmningens ökade temperaturer. Även om värmeindexet, definierat 1979, är baserat på de fysiologiska påfrestningar som induceras av värme och fuktighet, noterade han att beräkningarna av värmeindex inte sträckte sig till de extrema värme och fuktighet som upplevs idag.

    Pratar och doktorand och nu postdoktor Yi-Chuan Lu utökade beräkningen av värmeindex till alla kombinationer av temperatur och luftfuktighet, vilket möjliggjorde användning i även de mest extrema värmeböljor, som de som drabbade Texas sommaren 2023.

    Under decennierna har landets stora väderprognos, National Oceanic and Atmospheric Administrations (NOAA) National Weather Service, tagit itu med bristen på beräknade värden för hög värme och luftfuktighet genom att extrapolera från de kända värdena. Romps och Lu fann dock att den vanliga extrapoleringen är mycket kort när förhållanden med temperatur och luftfuktighet är extrema.

    Även om värmeindexet nu har beräknats för alla tillstånd med den underliggande fysiologiska modellen, har dessa värden ännu inte antagits av NOAA.

    Efter att Lu tillbringade en svällande sommar i Texas förra året, bestämde sig Romps för att ta delstaten som en fallstudie för att fastställa hur den globala uppvärmningen har påverkat den upplevda värmestressen som representeras av det korrigerade värmeindexet.

    "Jag valde Texas för att jag hade sett några höga värmeindexvärden där som fick mig att tänka, OK, det här är ett tillstånd som denna sommar förmodligen upplever kombinationer av värme och fuktighet som inte fångas ordentligt av NOAA:s approximation till värmeindexet, sa han.

    Han fann att medan temperaturerna nådde en topp på olika platser och tider runt om i delstaten förra sommaren, stack en plats, Houstons Ellington Airport, ut. Den 23 juli 2023 beräknade han att värmeindexet var 75 C, eller 167 F. Global uppvärmning stod för 12 F (6 C) av det värmeindexet, sa han.

    "Det låter helt galet," sa Romps. "Det är bortom den fysiologiska förmågan hos en ung, frisk person att upprätthålla en standard kärntemperatur. Vi tror att det är hypertermiskt men överlevbart."

    Det faktum att människor kan överleva sådana temperaturer är ett bevis på kraften hos evaporativ kylning för att kyla kroppen, även om intensiv svettning kräver att hjärtat pumpar mer blod till huden för att avge värme, vilket är en del av värmestress.

    I en tidning från 2023 hävdade Romps och Lu att vad många har hänvisat till som den maximala överlevbara temperaturen, en våtlampatemperatur på 35 C (motsvarande en hudtemperatur vid svettning på 95 F, nära den genomsnittliga personens kroppstemperatur), skulle faktiskt sällan leda till döden hos en ung och frisk vuxen, även om det skulle orsaka hypertermi.

    Den våta lamptemperaturen är vad en termometer mäter när en våt trasa lindas runt den, så den tar hänsyn till svetts kylande effekter.

    "Värmeindex är väldigt likt den våta termometern, bara den lägger till den metaboliska värmen som en människa har som en termometer inte har," sa Romps. "Vi tror att om du höll din hud blöt och du exponerades för 167 grader, trots att vi närmar oss något som liknar en inställning på ugnen, skulle du fortfarande vara vid liv. Definitivt inte nöjd. Men vid liv."

    Även om den aktuella studien inte försökte förutsäga när värmeböljor i Texas i framtiden kan generera ett värmeindex som är tillräckligt högt för att göra alla hypertermiska, "kan vi se att det finns tillfällen då människor pressas i den riktningen." han sa. "Det är inte särskilt långt borta."

    Romps planerar att titta på andra regioner i ljuset av den förbättrade värmeindexskala som han och Lu har föreslagit och förväntar sig att hitta liknande trender.

    "Om mänskligheten går vidare och bränner det fossila bränslet som finns tillgängligt för den, då är det tänkbart att hälften av jordens befolkning skulle utsättas för oundvikligen hypertermiska förhållanden, även för unga, friska vuxna," sa Romps. "Människor som inte är unga och friska skulle lida ännu mer, liksom människor som arbetar eller är ute i solen - alla skulle drabbas av potentiellt livshotande nivåer av värmestress."

    Mer information: David M Romps, Extremer i värmeindex som ökar flera gånger snabbare än lufttemperaturen, Environmental Research Letters (2024). DOI:10.1088/1748-9326/ad3144

    Tillhandahålls av University of California - Berkeley




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com