W lipcu fala upałów zalała nie tylko Europę, ale i Stany Zjednoczone. Wiele miast i regionów odnotowało nowe rekordy ciepła, a na amerykańskie plaże wypłynęły tysiące martwych morskich zwierząt, które nie przetrwały w zbyt ciepłej wodzie.
National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) – amerykańska instytucja rządowa zajmująca się prognozowaniem pogody – postanowiła sprawdzić, jak dotkliwe były ostatnie upały i obliczyła, że średnia temperatura na świecie wyniosła w lipcu 16,73 st. Celsjusza. To więcej niż dotychczasowy rekord ustanowiony w lipcu 2016 roku i tyle samo, co w latach 2019 i 2020.
– W tym przypadku pierwsze miejsce jest najgorszym wynikiem. Ten nowy rekord wyznacza niepokojącą i destrukcyjną ścieżkę, jaką zmiany klimatyczne przyniosą światu – mówi Rick Spinrad z NOAA.
Temperatura mokrego termometru wyznacza granicę przeżycia
Rosnące temperatury niosą za sobą rosnące zagrożenie. Ostatnie wyliczenia opublikowane na łamach „Lancet Planetary Health” pokazują, że już teraz https://www.focus.pl/artykul/upaly-zabijaja-500-tysiecy-ludzi-rocznie-a-bedzie-tylko-gorzej, a będzie tylko gorzej.
Naukowcy postanowili więc poszukać odpowiedzi na pytanie – jak wysokie temperatury jest w stanie znieść człowiek? Odpowiedź oczywiście nie jest prosta i zależy od wielu czynników, z których najważniejszymi są wiek i stan zdrowia danej osoby. Ale kluczowa okazuje się także wilgotność powietrza.
Badania opublikowane w czasopiśmie „Science Advances” wyznaczają granicę ludzkiej wydolności przy użyciu tzw. temperatury mokrego termometru. Temperatura mokrego termometru nie jest równa temperaturze powietrza, a główną różnicą jest to, że uwzględnia ona wilgotność powietrza.
Do pomiarów tej wartości najczęściej używa się termometru przykrytego mokrą ściereczką. Woda ze ściereczki powoli odparowuje, schładzając termometr. Podobnie dzieje się z ludzkim ciałem, które ochładza się przez pocenie.
Jak wysoką temperaturę może przeżyć człowiek?
Ale zacznijmy od początku. Temperatura wewnątrz ciała człowieka wynosi nieco poniżej 37 st. Celsjusza, a temperatura na powierzchni skóry – około 35 st. C. Taka różnica temperatur jest konieczna, aby nasze ciała mogły się schładzać, wypromieniowując ciepło na zewnątrz.
Teoretycznie więc, gdy temperatura poza naszym ciałem osiągnie 35 st. C dojdzie do hipertermii (przegrzania), a ostatecznie – śmierci. A jednak gdy kilka tygodni temu https://www.focus.pl/artykul/w-dolinie-smierci-odnotowano-niemal-rekordowa-temperature-piekielny-upal-nie-odstraszyl-turystow to nie odstraszyło to turystów przed wizytami w najgorętszym miejscu na Ziemi, i nikt nie przypłacił tej wizyty życiem. Dlaczego?
Dzięki temu, że w Dolinie Śmierci było sucho. Niska wilgotność powietrza sprawia, że ludzkie ciało może efektywnie schładzać się nie przez wypromieniowywanie ciepła, lecz przez pocenie. Niestety – przy większej zawartości wody w powietrzu pot z ludzkiego ciała nie wyparowuje równie szybko, przez co chłodzenie organizmu może być utrudnione.
Biorąc pod uwagę zdolność ludzkiego ciała do schładzania się, naukowcy ze Stanów Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii uznali, że granica wydolności naszych organizmów to 35 st. C na mokrym termometrze.
Czy grożą nam śmiercionośne upały?
Współautor badania Colin Raymond, doktor habilitowany z NASA Jet Propulsion Laboratory, który bada ekstremalne temperatury wyjaśnia, że jeśli wilgotność powietrza jest niska, a temperatura powietrza wysoka, temperatura mokrego termometru nie zbliży się do punktu niebezpiecznego dla ludzi.
Ale gdy zarówno wilgotność, jak i temperatura powietrza będą bardzo wysokie, temperatura mokrego termometru może zbliżać się do niebezpiecznego poziomu. Na przykład, gdy temperatura powietrza wyniesie 46,1 st. C, a wilgotność 30 proc., temperatura mokrego termometru wyniesie ok. 30,5 st. C. Z kolei przy niższej temperaturze powietrza (38,9 st. C) i wyższej wilgotności (77 proc.) temperatura mokrego termometru osiągnie krytyczne 35 st. C.
Powodem, dla którego człowiek nie jest w stanie przetrwać w wysokich temperaturach i przy wysokiej wilgotności jest to, że w tych warunkach nie jest w stanie regulować swojej temperatury wewnętrznej. – Jeśli temperatura mokrego termometru wzrośnie powyżej temperatury twojego ciała, nadal będziesz się pocić, ale nie będziesz w stanie schłodzić swojego organizmu do temperatury umożliwiającej mu fizjologiczne działanie – mówi Raymond.
Dojdzie wówczas do hipertermii. Może mieć ona takie objawy jak przyspieszenie tętna, zaburzenia psychiczne, omdlenie i śpiączka. Po pewnym czasie może prowadzić nawet do śmierci.
Trudno wskazać punkt krytyczny
Raymond zauważa, że granica ustalona w badaniach wciąż jest raczej umowna, ponieważ dokładne zbadanie progu temperatur, jakie jest w stanie znieść ludzki organizm jest niemal niemożliwe. Dotychczas prowadzono badania, w ramach których np. zanurzano ochotników w wannie z gorącą wodą, jednak wszystkie podobne próby są bardzo ograniczone i wątpliwe etycznie.
Nie ma również sposobu, aby potwierdzić, że 35 st. C to temperatura mokrego termometru, która okaże się nie do przeżycia. Raymond szacuje, że prawdziwa wartość mieści się w zakresie od 34 st. C do 36,5 st. C.
Według badań, niewiele jest miejsc, w których odnotowano temperaturę mokrego termometru wynoszącą 35 st. C. Znanymi punktami tego typu są jedynie dolina rzeki Indus w środkowym i północnym Pakistanie oraz południowy brzeg Zatoki Perskiej. Miejsca, które będą zagrożone podobnymi temperaturami w ciągu najbliższych 30–50 lat, to m.in. północno-zachodni Meksyk, północne Indie, południowo-wschodnia Azja i Afryka Zachodnia.
Chociaż tak wysokie „mokre temperatury” najprawdopodobniej zabiją większość z ludzi – o ile nie ukryją się w „klimatycznych schronach” – to musimy pamiętać, że niższe temperatury także mogą okazać się śmiertelne dla wielu z nas. Szczególnie zagrożone przez upały są osoby starsze, dzieci, przewlekle chorzy i przyjmujący niektóre rodzaje leków wpływających na termoregulację organizmu.
Źródła: Science Advances, NOAA.