Indeks topline raste brže od porasta temperature

Foto: Pixabay

Znanstvenici Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyju ustanovili su da je indeks topline u Teksasu rastao čak tri puta brže u odnosu na ekstremne temperature izmjerene tijekom prošloljetnog toplinskog vala. Osjet topline dosegao je neugodnih pet do šest Celzijeva stupnja više.

Rezultati istraživanja Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyju objavljeni su 15. ožujka 2024. u časopisu Environmental Research Letters, a analiza podataka o temperaturama izmjerenim u američkoj saveznoj državi Teksas u lipnju, srpnju i kolovozu 2023. ističe nužnost informiranja javnosti o opasnostima porasta temperatura.

Visoke temperature ne odražavaju toplinski stres koji osjećaju ljudi izloženi ekstremnim vrućinama. Prema glavnom autoru studije Davidu Rompsu, profesoru geoznanosti na Kalifornijskom sveučilištu u Berkeleyju, čak i indeks topline koji uzima u obzir relativnu vlažnost zraka, a time i sposobnost hlađenja znojenjem, daje konzervativnu procjenu toplinskog stresa. Prije dvije godine Romps je bio koautor studije kojom je istaknuto kako je način na koji većina nacionalnih meteoroloških službi izračunava indeks topline zapravo netočan kada se radi o ekstremnim temperaturama i vlažnosti zraka kojima sve više svjedočimo. Zbog toga ljudi najčešće podcjenjuju opasnosti tijekom najtoplijih dana i ugrožavaju svoje zdravlje.

Opasne vrućine

Prošlog tjedna objavljena je vijest kako je u najnaseljenijem okrugu u Arizoni, koji pokriva veći dio Phoenixa, broj smrtnih slučajeva povezanih s vrućinom prošle godine bio 50 posto veći nego 2022., popevši se s 425 u 2022. na 645 u 2023. godini. Dvije trećine smrtnih slučajeva povezanih s ekstremnom vrućinom u okrugu Maricopa u 2023. odnosile su se na osobe starije od 50 godina, a 71 posto smrtnih slučajeva dogodio se u danima kada je Nacionalna meteorološka služba izdala upozorenje na ekstremnu vrućinu, navodi Associated Press.

„Sve to upućuje na nužnost ublažavanja klimatskih promjena jer problem globalnog zatopljenja nećemo riješiti dok ne prestanemo sagorijevati fosilna goriva“, kaže Romps. „Razlog zašto je osjet topline veći u odnosu na izmjerene temperature je taj što globalno zatopljenje utječe na 'međuigru' između vlažnosti i temperature. U prošlosti je relativna vlažnost obično padala s porastom temperature, što je ljudskom tijelu dopuštalo da se više znoji i time ugodnije osjeća.“

Međutim, s klimatskim promjenama relativna vlažnost ostaje približno konstantna kako temperatura raste, što smanjuje učinkovitost znojenja za hlađenje tijela. „Kako bi se nosili s nepovratnim povećanjem temperature koje već doživljavamo, ljudi moraju poduzeti mjere opreza kako bi izbjegli hipertermiju“, kaže Romps, a onima koji u uvjetima ekstremne vrućine ne mogu koristiti prednosti klima uređaja savjetuje da ostanu u hladu i piju vodu. „Sve dok pijete dovoljno vode i boravite u rashlađenom prostoru činite dobru stvar za svoje zdravlje”, dodaje Romps.

Koliko je stvarno vruće?

Profesor David Romps se prije nekoliko godina bavio istraživanjem kako ljudsko tijelo reagira na povećane temperature izazvane globalnim zatopljenjem. Iako se indeks topline, definiran 1979., temelji na fiziološkim stresovima izazvanim toplinom i vlagom, primijetio je da se izračuni indeksa topline ne protežu do ekstrema topline i vlage koji su danas prisutni. David Romps i Yi-Chuan Lu proširili su izračun indeksa topline na sve kombinacije temperature i vlažnosti, omogućujući njegovu upotrebu čak i tijekom najekstremnijih toplinskih valova, poput onih koji su pogodili Teksas u ljeto 2023. godine.

Američka Nacionalna agencija za istraživanje oceana i atmosfere (NOAA) desetljećima se bavila nedostatkom izračunatih vrijednosti za visoku toplinu i vlažnost ekstrapolacijom iz poznatih vrijednosti. Međutim, Romps i Lu su otkrili da uobičajeno korištena ekstrapolacija nije uspješna kada su uvjeti temperature i vlažnosti ekstremni. Iako je indeks topline sada izračunat za sve uvjete pomoću temeljnog fiziološkog modela, NOAA još nije usvojila te vrijednosti.

Grafikon ispravljenih indeksa topline koji su izradili istraživači s UC Berkeleyja rješava probleme koji se javljaju pri vlažnosti i temperaturama za koje je kreator indeksa mislio da će se rijetko postići. © David Romps i Yi-Chuan Lu, UC Berkeley

Nakon prošloljetnog toplinskog vala u Teksasu, Romps je odlučio detaljnije analizirati taj događaj kako bi utvrdio koliko je globalno zatopljenje utjecalo na percipirani toplinski stres predstavljen ispravljenim indeksom topline.

Iako su prošlog ljeta temperature u Teksasu dosegle vrhunac na različitim mjestima i u različitim razdobljima, otkrio je da se posebno isticala zračna luka Ellington u Houstonu. Dana 23. srpnja 2023. izračunao je da je indeks topline iznosio 75 °C (167 °F), a da je globalno zatopljenje činilo čak šest Celzijeva stupnja (12 °F). „Zvuči potpuno suludo, ali to je iznad fiziološke sposobnosti mlade, zdrave osobe da održi standardnu unutarnju temperaturu“, kaže Romps.

Činjenica da ljudi mogu preživjeti takve temperature svjedoči o moći hlađenja isparavanjem za hlađenje tijela, iako intenzivno znojenje zahtijeva od srca pumpanje više krvi, širenje krvnih žila i povećavanje protoka krvi u koži kako bi se vrućina „oslobodila“ kroz kožu. Međutim, vlaga sadržana u toplom zraku sprječava isparavanje znoja što je preduvjet za snižavanje temperature, što može dovesti do toplinskog udara, otkazivanja organa ili čak smrti.

U radu iz 2023. godine Romps i Lu tvrdili su da bi ono što mnogi nazivaju maksimalnom temperaturom za preživljavanje – tzv. temperaturom mokrog termometra od 35 °C (95 °F),  zapravo rijetko dovelo do smrti mlade i zdrave odrasle osobe, iako bi izazvalo hipertermiju. Temperatura od 35 °C na mokrom termometru je ono što termometar mjeri kada se oko njega omota mokra krpa, tako da uzima u obzir učinke hlađenja znojenjem.

„Indeks topline vrlo je sličan mokrom termometru, samo što dodaje metaboličku toplinu koju čovjek ima, a termometar nema“, kaže Romps. „Ako ste na 75 °C kožu održavali mokrom, ne biste se osjećali nimalo sretno i ugodno, ali biste ipak preživjeli.“

Što nam donosi budućnost?

Iako se ovim istraživanjem nije pokušalo predvidjeti kada bi u budućnosti toplinski valovi u Teksasu mogli generirati dovoljno visok indeks topline da kod svih ljudi izazove hipertermiju, Romps kaže da nismo daleko od takve mogućnosti. Poboljšanom ljestvicom indeksa topline Romps planira analizirati druge regije i očekuje da će uočiti slične trendove.

„Ako čovječanstvo nastavi sagorijevati fosilna goriva koja su mu dostupna, može se pretpostaviti da bi polovica populacije Zemlje bila izložena neizbježnim hipertermijskim uvjetima i to čak mlade i zdrave odrasle osobe. Ranjivije skupine patile bi još više, kao i ljudi koji rade na otvorenom. Svi oni potencijalno bi bili izloženi opasnim razina toplinskog stresa“, zaključuje David Romps.

Stjepan Felber | Ekovjesnik