Földtudományi figyelőHalálos hőhullámok – Fullasztó levegő, perzselő napsütés

A legtöbb ember tapasztalta már, hogy a nagy páratartalommal kísért hőséget sokkal nehezebb elviselni, mint a száraz levegőjűt. A közelmúltban néhány kutató arra világított rá, hogy a XXI. század hátralévő részében a trópusi, illetve szubtrópusi térségekben a melegedő éghajlat miatt a hőmérséklet és a páratartalom elegye még csak elszórtan, de már meghaladhatja azt a szintet, amelyet az emberiség története során valaha megtapasztalt. Az ilyen szélsőséges körülmények azon túl, hogy tönkre tehetik a gazdaságokat, túlléphetik az ember által elviselhető fiziológiai tűréshatárt.

Egy friss tanulmány szerint, amely nemrég a Science Advances szakfolyóiratban jelent meg, az imént említett események már nem csak feltételesek, véleményük alapján ugyanis ilyen körülmények már előfordulnak. A kutatásban ezer korábban jelentkező ritka, vagy példátlanul szélsőséges hőmérséklet- és páratartalom-jellemezte példát gyűjtöttek össze Ázsiából, Afrikából, Ausztráliából, illetve Dél- és Észak-Amerikából (elsősorban az Egyesült Államok Mexikói-öböl menti államait figyelembe véve). A Perzsa-öböl mentén a kutatók több mint egy tucat nemrégiben történt, rövid ideig tartó „kitörést” észleltek, amelyek meghaladták az ember túlélési képességének elméleti felső határát. Ilyen események eddig csak kisebb területekre korlátozódtak, és mindössze néhány óráig tartottak, ám a szakemberek úgy gondolják, ezek gyakorisága és erőssége egyre inkább növekszik.

„Korábbi tanulmányok szerint ez csak néhány évtized múlva következik be, pedig már most is jelen van” – mondta Colin Raymond, a Columbia Egyetem Lamont-Doherty Obszervatóriumának kutatója, a tanulmány első szerzője. „A hasonló események időtartama, és az általuk érintett területek aránya is növekszik a globális felmelegedéssel összefüggésben”.

Az időjárási állomások 1979 és 2017 közötti adatait elemezve a szerzők megállapították, hogy a szélsőséges hőség és páratartalom kombinációi megkétszereződtek. Ismétlődő események Indiában, Bangladesben, Pakisztánban, Ausztrália északnyugati részén, valamint a Vörös-tenger, a Mexikói- illetve a Kaliforniai-öböl partvidékén jelentkeztek. Közülük 14 alkalommal figyelték meg a legmagasabb, potenciálisan halálos értékeket a szaúd-arábiai Dhahran és Dammam, a katari Doha, valamint az egyesült arab emírségekbeli Rász el-Haima városaiban, amelyekben összesen mintegy 3 millió ember él. A délkelet-ázsiai, a délkínai, Afrika szubtrópusi és a Karib-tenger térségeinek egyes részeit is sújtotta hőhullám.

1. ábra. A felsorolt városokban a mindenkori maximális nedves gömb hőmérséklet szerepel, a 35°C-hoz viszonyított értéke alapján, amelyeket egyrészt időjárási állomások adataiból (bal oldali oszlopok), illetve számítási modell alapján (jobb oldali oszlopok) határoztak meg. A hosszhoz rendelt értékeket a jobb oldalon nyilak mutatják, emellett színekkel is megkülönböztetik: kék, < 30°C; zöld, < 33 °C; narancs, < 35°C; vörös, ≥ 35°C. A legmagasabb értékek a közepes és trópusi szélességeken 30 °C körüliek, erőteljesebb, nagy páratartalommal párosuló hőség elsődlegesen a szubtrópusi tengerparti területekre jellemző. A 35 °C-ot meghaladó hőmérséklet csak a Vörös-tenger és a Perzsa-öböl térségét, valamint az Indus folyó völgyét jellemezte. Jól látható, hogy csupán az átlagokat figyelembe véve, és az eddigi modellszámításokkal a finom eltérések nem ábrázolhatók. (Colin Raymond ábrája nyomán)

Az Egyesült Államok déli részén ugyancsak tucatnyi szélsőséges eseményt tapasztaltak, főként a Mexikói-öböl partjai közelében, Texas keleti részén, Louisiana, Mississippi, Alabama és Florida államban. Hasonló körülményeket tapasztaltak Arkansasban, valamint a délkeleti parti síkság mentén.

Nem meglepő, hogy az incidensek leginkább a tengerekre, öblökre és szorosokra korlátozódnak, ahol a tengervíz párolgása bőséges nedvességet biztosít, amelyet a forró levegő magába szívhat. Egyes helyeken a szárazföldre beáramló, nedvességgel telt monszunszelek, vagy az árasztásos módszerrel öntözött területek is hasonló szerepet tölthetnek be.

A korábban készült, éghajlatot vizsgáló tanulmányok a legtöbb múltbéli eseményt nem tudták feltárni, mivel az éghajlatkutatók általában a hőmérséklet és a páratartalom átlagértékeit veszik alapul, ráadásul nagy területre nézve, és egyszerre csak néhány órát vizsgálva. Raymond és kollégái ehelyett közvetlenül, mintegy kilencezer különálló időjárási állomás órás adataiba ásták bele magukat, amelyek lehetővé tették számukra, hogy meghatározzák a kisebb területeket érintő, rövidebb élettartamú „rohamokat”.

2. ábra. Az Egyesült Államok délkeleti része, ahol a hőség és páratartalom halálos keveréke 31°C feletti nedves gömb hőmérsékletet eredményez. A zöld négyzetek az 1979 és 2017 közötti időszakban mért szélsőérték első, a narancssárga a harmadik, míg a piros a tizedik előfordulását mutatja. (Colin Raymond ábrája nyomán)

A páratartalom tovább ront a hőség elviselésén, mivel az emberek izzadással hűtik testüket. A bőrön át távozó víz elpárolgásával a szervezet megszabadul felesleges hőjétől. A folyamat jól működik például a száraz sivatagokban, nem úgy, mint az olyan páradús levegőjű, forró területeken, ahol a levegő már egyébként is telített nedvességgel, és nehezen képes még többet felvenni. Ennek hatására a verejték párolgása lelassul, szélsőséges esetben pedig megállhat. Ilyenkor, hacsak nem lehet visszavonulni egy légkondicionált helyiségbe, a test maghőmérséklete az egyébként is szűk túlélési tartomány fölé emelkedik, és szervi elégtelenségek jelentkezhetnek. Ilyen körülmények hatására még egy erős fizikumú, egészséges ember is, aki árnyékban pihen, ruházat nélkül és elegendő ivóvíz-ellátással, néhány órán belül meghalhat.

A meteorológusok a hőség és páratartalom hatását az úgynevezett „nedves gömb (angolul wet-bulb)” hőmérsékleti skálán mérik. Korábbi tanulmányok szerint még a leginkább alkalmazkodott emberek sem végezhetnek megszokott kültéri tevékenységeket, ha ez az érték 32 °C-ra emelkedik. A legtöbb ember már ennél jóval korábban is kidőlhet. Jelenleg a Perzsa-öböl mentén, rövid időtartamra több városban is mért 35 °C-os hőmérsékletet tekintik az elméleti túlélési határnak.

3. ábra. Bangladesben, az egyik legsebezhetőbb országban a munkások épp egy folyómederben dolgoznak egy új híd építésén. A kültéri munka sok olyan térségben jelenti a megélhetést, ahol a legelviselhetetlenebb a hőség és a páratartalom. (Fotó: Kevin Krajick)

A tanulmány szerint a korábban leolvasott, világszerte mért 30°C-ot megközelítő, illetve meghaladó értékek száma 1979 óta a kétszeresére nőtt. A 31-es leolvasások száma, amely az előző években csak ritkán fordult elő, elérte az ezret. A 33-as értékek felbukkanása, amelyekre korábban szinte nem is volt példa, most 80 esetben jelentek meg.

Egy hőhullám, amely tavaly júliusban az Egyesült Államok nagy részét sújtotta, elérte a 30°C-os hőmérsékleti szintet. Hasonlóan alakult az augusztusi hónap is. A hőhullámok megbénították a lakosságot, és legalább fél tucat halálos áldozatot követeltek, köztük az arizonai Phoenixben egy légkondicionáló-technikust, valamint egy arkansasi, korábban a Nemzeti Labdarúgó Ligában tevékenykedő partjelzőt: mindkettőjüket a szabadban érte a gyilkos hőség.

A perzselő hőséggel összefüggő betegségek már több amerikai állampolgár életét követelték, mint bármely más, időjárással kapcsolatos veszély, beleértve a fagyokat, hurrikánokat és áradásokat. Egy tavalyi vizsgálat során pedig kiderült, hogy az amerikai támaszpontokon állomásozó katonák körében a hőguta, vagy hő okozta kimerültség esetszámai 60 százalékkal nőttek 2008 és 2018 között. Tizenhét katona vesztette életét az Egyesült Államok fülledt, délkeleti részén. A magas páratartalommal párosuló hőhullámok Oroszországban és Európában, ahol sokkal kevesebb ember rendelkezik légkondicionálóval, az utóbbi években tízezreket veszélyeztetettek, vagy öltek meg. A leginkább érintett szegényebb országokban pedig sok ember még elektromos árammal sem rendelkezik, nemhogy légkondicionálóval. Emellett sokak életben maradását az önellátó gazdálkodás teszi lehetővé, ami napi szinten szabad térben végzett, kemény fizikai munkát jelent. Emiatt ezek a térségek a szélsőségek egyre gyakoribbá és erősebbé válása nyomán idővel lakhatatlanná válhatnak.

4. ábra. A térkép azokat a dokumentált példákat mutatja, melegebb színekkel, a sárgától a vörösig ábrázolva, ahol a legszélsőségesebbek a nedves gömb értékek (Jeremy Hinsdale ábrája nyomán)

Habár a légkondicionálás a fejlettebb országokban tompíthatja ezeket a lakosságra leselkedő hatásokat, ennek is léteznek korlátai. Az új tanulmányban bemutatott feltáró munka előtt az egyik legszélsőségesebb hőséggel és páratartalommal összefüggő esemény az iráni Bandar Mahshahr városában következett be 2015. július 31-én, amikor is a nedves gömb hőmérséklet elérte a gyilkos 35°C-os értéket. A lakosság arról számolt be, hogy légkondicionált járművekben és épületekben húzódtak meg, hosszabb kintlét után pedig zuhanyzással hűsítették magukat. Haláleset ugyan nem történt, de mindez rámutat arra, hogyha az embereket egyre inkább, hosszabb időre beltérbe kényszeríti az időjárás, akkor a gazdálkodás, a kereskedelem, illetve egyéb más tevékenységek is lelassulhatnak, vagy rosszabb esetben megállhatnak, amely gazdasági összeomlással is fenyegethet. Ez alól pedig a tehetősebb országok sem kivételek.

SZOUCSEK ÁDÁM

A cikk a Természet Világa 2020. júniusi számában (151. évf. 6. sz.) jelent meg.

Természet Világa

Kapcsolódó cikkek