Fala upałów

Fala upałów lub fala upałów to okres nadmiernie upalnej pogody, któremu może towarzyszyć wysoka wilgotność , szczególnie w krajach o klimacie oceanicznym . Chociaż definicje są różne, fala upałów jest zwykle mierzona w odniesieniu do zwykłego klimatu na danym obszarze i w stosunku do normalnych temperatur w danym sezonie. Temperatury, które ludzie z cieplejszego klimatu uważają za normalne, można nazwać falą upałów w chłodniejszym obszarze, jeśli są poza normalnym klimatycznym dla tego obszaru.

Termin ten jest stosowany zarówno do odmian upałów, jak i do nadzwyczajnych okresów upałów, które mogą wystąpić tylko raz na sto lat. Silne fale upałów spowodowały katastrofalne straty w uprawach, tysiące zgonów z powodu hipertermii , zwiększone ryzyko pożarów na obszarach dotkniętych suszą oraz powszechne przerwy w dostawie prądu z powodu zwiększonego korzystania z klimatyzacji. Fala upałów jest uważana za ekstremalną pogodę i stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, ponieważ ciepło i światło słoneczne przeciążają system chłodzenia ludzkiego ciała . Fale upałów można zwykle wykryć za pomocą prognozowania przyrządy, aby można było wydać ostrzeżenie .

Według IPCC fale upałów stały się częstsze, a na lądzie bardziej intensywne od lat 50. XX wieku z powodu zmian klimatycznych .

Fale upałów często mają złożony wpływ na gospodarkę ludzką ze względu na mniejszą produktywność pracowników, zakłócenia procesów rolniczych i przemysłowych oraz uszkodzenia infrastruktury niedostosowanej do ekstremalnych upałów. Ostatnie prognozy sugerują, że same fale upałów spowodują około 1% spadek PKB w gospodarkach do połowy XXI wieku.

Definicje

Definicja oparta na wskaźniku czasu trwania fali upałów Fricha i wsp. mówi, że fala upałów występuje, gdy maksymalna dzienna temperatura przez więcej niż pięć kolejnych dni przekracza średnią maksymalną temperaturę o 5°C (9°F), przy czym normalny okres to 1961–1990.

Formalna, recenzowana definicja ze Słownika Meteorologii brzmi:

Okres nienormalnie i niekomfortowo gorącej i zwykle wilgotnej pogody.

Aby być falą upałów, taki okres powinien trwać co najmniej jeden dzień, ale umownie trwa od kilku dni do kilku tygodni. W 1900 roku AT Burrows bardziej sztywno zdefiniował „gorącą falę” jako okres trzech lub więcej dni, w każdym z których maksymalna temperatura w cieniu osiąga lub przekracza 90 ° F (32,2 ° C). Mówiąc bardziej realistycznie, kryteria komfortu dla dowolnego regionu zależą od normalnych warunków panujących na tym obszarze. [ Robert DeCourcy Ward ]

Światowa Organizacja Meteorologiczna definiuje falę upałów jako pięć lub więcej kolejnych dni przedłużających się upałów, w których maksymalna dzienna temperatura jest wyższa od średniej temperatury maksymalnej o 5°C (9°F) lub więcej.

Anomalie temperaturowe od marca do maja 2007 r

W Holandii fala upałów jest definiowana jako okres co najmniej pięciu kolejnych dni, w których maksymalna temperatura w De Bilt przekracza 25 °C (77 °F), pod warunkiem że przez co najmniej trzy dni w tym okresie maksymalna temperatura w De Bilt przekracza 30 ° C (86 ° F). Ta definicja fali upałów jest również stosowana w Belgii (z Ukkel jako punktem odniesienia) i Luksemburgu .

W Danii krajowa fala upałów ( hedebølge ) jest definiowana jako okres co najmniej 3 kolejnych dni, z których średnia maksymalna temperatura na ponad pięćdziesięciu procentach kraju przekracza 28°C (82,4°F) – Duński Instytut Meteorologiczny dalej definiuje „falę ciepła” ( varmebølge ), gdy te same kryteria są spełnione dla temperatury 25 ° C (77,0 ° F), podczas gdy w Szwecji fala upałów jest definiowana jako co najmniej pięć dni z rzędu z dziennym maksimum przekraczającym 25 ° C (77,0 ° F).

W Stanach Zjednoczonych definicje różnią się również w zależności od regionu, zwykle oznaczając okres co najmniej dwóch lub więcej dni nadmiernie upalnej pogody. Na północnym wschodzie fala upałów jest zwykle definiowana jako trzy kolejne dni, w których temperatura osiąga lub przekracza 90 ° F (32,2 ° C), ale nie zawsze, ponieważ wiąże się to z poziomami wilgotności w celu określenia progu indeksu ciepła. To samo nie dotyczy suchych klimatów. Burza upałów to kalifornijskie określenie przedłużającej się fali upałów. [ potrzebne źródło ] Burze upałów występują, gdy temperatura osiąga 100 ° F (37,8 ° C) przez trzy lub więcej kolejnych dni na dużym obszarze (dziesiątki tysięcy mil kwadratowych). [ Potrzebne źródło ] National Weather Service wydaje ostrzeżenia o upale i nadmiernym upale , gdy spodziewane są nietypowe okresy upałów.

W Adelaide w Australii Południowej falę upałów definiuje się jako pięć kolejnych dni z temperaturą powyżej 35°C (95°F) lub trzy kolejne dni z temperaturą powyżej 40°C (104°F). Australijskie Biuro Meteorologiczne definiuje falę upałów jako „trzy dni lub więcej maksymalnych i minimalnych temperatur, które są nietypowe dla tego miejsca”. Do czasu wprowadzenia tej nowej pilotażowej prognozy fal upałów nie istniała krajowa definicja opisująca falę upałów ani miary dotkliwości fali upałów.

W Grecji, według Hellenic National Metereological Service , fala upałów jest definiowana jako trzy kolejne dni z temperaturą co najmniej 39 °C (102 °F) i minimalną temperaturą w tym samym okresie co najmniej 26 °C (79 °F). , bez wiatrów lub z wiatrami słabymi, a powyższe warunki występują na dużym obszarze.

W Wielkiej Brytanii Met Office obsługuje system Heat Health Watch, który umieszcza każdy region władz lokalnych na jednym z czterech poziomów. Warunki fali upałów są definiowane przez wzrost maksymalnej temperatury w ciągu dnia i minimalnej temperatury w nocy powyżej progu dla danego regionu. Długość czasu spędzonego powyżej tego progu określa konkretny poziom. Poziom 1 to normalne warunki letnie. Poziom 2 zostaje osiągnięty, gdy istnieje 60% lub więcej ryzyka, że ​​temperatura będzie powyżej poziomów progowych przez dwa dni i następną noc. Poziom 3 jest uruchamiany, gdy temperatura przekroczyła próg przez poprzedni dzień i noc i istnieje 90% lub więcej szans, że utrzyma się powyżej progu w następnym dniu. Poziom 4 jest uruchamiany, jeśli warunki są poważniejsze niż te z poprzednich trzech poziomów. Każdy z pierwszych trzech poziomów jest powiązany z określonym stanem gotowości i reakcji służb społecznych i zdrowotnych, a poziom 4 wiąże się z bardziej powszechną reakcją.

Animacja przedstawiająca fale upałów od 1901 do 2010 roku

Bardziej ogólny wskaźnik, który pozwala porównać fale upałów w różnych regionach świata, charakteryzujących się różnymi klimatami, został opublikowany w 2015 roku. Na jego podstawie oszacowano występowanie fal upałów w skali globalnej w latach 1901-2010, stwierdzając znaczny i gwałtowny wzrost liczby dotkniętych obszarów w ciągu ostatnich dwóch dekad.

Tworzenie

Wysokie ciśnienie w górnych warstwach atmosfery zatrzymuje ciepło przy ziemi, tworząc falę upałów

Fale upałów powstają, gdy wysokie ciśnienie w górze (od 10 000 do 25 000 stóp (3 000–7 600 metrów)) wzmacnia się i utrzymuje się nad regionem przez kilka dni do kilku tygodni. Jest to powszechne latem (zarówno na półkuli północnej, jak i południowej), ponieważ prąd strumieniowy „podąża za słońcem”. Po równikowej stronie strumienia, w górnych warstwach atmosfery, znajduje się obszar wysokiego ciśnienia .

Letnie wzorce pogodowe generalnie zmieniają się wolniej niż zimą. W rezultacie to wysokie ciśnienie wyższego poziomu również porusza się powoli. Pod wysokim ciśnieniem powietrze opada (opada) w kierunku powierzchni, ogrzewając się i osuszając adiabatycznie , hamując konwekcję i zapobiegając tworzeniu się chmur. Redukcja chmur zwiększa promieniowanie krótkofalowe docierające do powierzchni. Niskie ciśnienie na powierzchni prowadzi do wiatru powierzchniowego z niższych szerokości geograficznych, który przynosi ciepłe powietrze, zwiększając ocieplenie. Alternatywnie, wiatry powierzchniowe mogą wiać z gorącego wnętrza kontynentu w kierunku strefy przybrzeżnej, prowadząc tam do fal upałów lub z dużej wysokości w kierunku niskiej wysokości, zwiększając osiadanie, a tym samym ocieplenie adiabatyczne.

We wschodnich Stanach Zjednoczonych fala upałów może wystąpić, gdy system wysokiego ciśnienia pochodzący z Zatoki Meksykańskiej staje się nieruchomy tuż przy wybrzeżu Atlantyku (zwykle znany jako Wyż Bermudzki ). Masy gorącego, wilgotnego powietrza tworzą się nad Zatoką Meksykańską i Morzem Karaibskim, podczas gdy masy gorącego, suchego powietrza tworzą się nad południowo-zachodnią pustynią i północnym Meksykiem. Południowo-zachodnie wiatry po tylnej stronie Wyżu nadal pompują gorące, wilgotne powietrze z Zatoki Perskiej w kierunku północno-wschodnim, powodując okres gorącej i wilgotnej pogody w większości wschodnich stanów.

W prowincji Western Cape w Afryce Południowej fala upałów może wystąpić, gdy powietrze morskie o niskim ciśnieniu i powietrze śródlądowe o wysokim ciśnieniu łączą się, tworząc Bergwind . Powietrze ociepla się, gdy schodzi z wnętrza Karoo, a temperatura wzrośnie o około 10°C od wnętrza do wybrzeża. Wilgotność jest zwykle bardzo niska, a latem temperatura może przekraczać 40 ° C. Najwyższe oficjalne temperatury odnotowane w Afryce Południowej (51,5 ° C) odnotowano pewnego lata podczas wiatru bergwind występującego wzdłuż wybrzeża Eastern Cape.

Rola wilgotności gleby może również przyczynić się do nasilenia fal upałów w Europie. Niska wilgotność gleby prowadzi do szeregu złożonych mechanizmów sprzężenia zwrotnego, które z kolei mogą skutkować podwyższeniem temperatury powierzchni. Jednym z głównych mechanizmów jest zmniejszone parowanie chłodzenia atmosfery. Kiedy woda paruje, zużywa energię, a tym samym obniża temperaturę otoczenia. Jeśli gleba jest bardzo sucha, dochodzące promieniowanie słoneczne ogrzeje powietrze z niewielkim lub żadnym efektem chłodzenia spowodowanym parowaniem wilgoci z gleby.

Zmiana klimatu

Fale upałów nad lądem stały się częstsze i bardziej intensywne od lat pięćdziesiątych XX wieku z powodu zmian klimatu w prawie wszystkich regionach świata. Ponadto fale upałów częściej występują jednocześnie z suszami. morskich fal upałów również wzrosła, podwajając się od 1980 r. Intensywność poszczególnych fal upałów można często przypisać globalnemu ociepleniu . Niektóre ekstremalne zdarzenia byłyby prawie niemożliwe bez wpływu człowieka na system klimatyczny . Fala upałów, która przed rozpoczęciem globalnego ocieplenia występowała raz na dziesięć lat, teraz występuje 2,8 razy częściej. W przypadku dalszego ocieplenia fale upałów staną się częstsze. Zdarzenie, które miałoby miejsce co dziesięć lat, miałoby miejsce co drugi rok, gdyby globalne ocieplenie osiągnęło 2°C.

Mapa rosnących trendów fal upałów (częstotliwość i skumulowana intensywność) na średnich szerokościach geograficznych iw Europie, lipiec-sierpień 1979–2020.

W rezultacie fale upałów i susze minimalizują pochłanianie węgla przez ekosystem. Pochłanianie węgla jest również znane jako sekwestracja węgla . Przewiduje się, że ekstremalne fale upałów będą miały miejsce wraz ze wzrostem globalnego ocieplenia , co kładzie nacisk na ekosystemy. Obciążenie ekosystemów spowodowane przyszłymi zintensyfikowanymi falami upałów zmniejszy produktywność biologiczną. Spowoduje to zmiany w sprzężeniu zwrotnym obiegu węgla w ekosystemie, ponieważ będzie mniej roślinności zatrzymującej węgiel z atmosfery, co tylko bardziej przyczyni się do ocieplenia atmosfery.

Decydenci, fundatorzy i badacze reagujący na narastające fale upałów utworzyli koalicję Extreme Heat Resilience Alliance w ramach Rady Atlantyckiej, aby opowiadać się za nazywaniem fal upałów, mierzeniem ich i ocenianiem ich w celu budowania lepszej świadomości ich skutków.

Przykłady

Czerwiec 2019 był najcieplejszym miesiącem w historii pomiarów na całym świecie, skutki tego były szczególnie widoczne w Europie. Zwiększone pożary w miejscach takich jak Hiszpania można również przypisać falom upałów.

W lipcu 2019 r. ponad 50 milionów ludzi w Stanach Zjednoczonych było obecnych w jurysdykcji, w której obowiązywały jakiekolwiek zalecenia dotyczące ciepła. Naukowcy przewidzieli, że w dniach następujących po ogłoszeniu tych ostrzeżeń, zostanie pobitych wiele rekordów najwyższych niskich temperatur: tj. najniższa temperatura w okresie 24-godzinnym będzie wyższa niż jakakolwiek wcześniej zmierzona niska temperatura.

Ilustracja miejskiego narażenia na ciepło za pomocą mapy rozkładu temperatur: niebieski pokazuje niskie temperatury, czerwony ciepłe i białe gorące obszary.

Fala upałów w zachodniej Ameryce Północnej w 2021 r. spowodowała jedne z najwyższych temperatur, jakie kiedykolwiek zarejestrowano w regionie, w tym 49,6 ° C (121,3 ° F), najwyższą temperaturę kiedykolwiek zmierzoną w Kanadzie.

Badanie, w którym zbadano 13 115 miast, wykazało, że ekspozycja na ekstremalne ciepło w temperaturze mokrego termometru powyżej 30 ° C potroiła się w latach 1983-2016. Wzrosła o ~ 50%, gdy nie bierze się pod uwagę wzrostu liczby ludności w tych miastach. Obszary miejskie i przestrzenie mieszkalne są często znacznie cieplejsze niż otaczające je obszary wiejskie, częściowo z powodu miejskiej wyspy ciepła . Naukowcy sporządzili obszerną inwentaryzację przeszłych miejskich ekstremalnych upałów.

Według szacunków badania przeprowadzonego w 2022 roku przez grupę badawczą klimatu First Street Foundation, 107 milionów ludzi w USA doświadczy wyjątkowo niebezpiecznych upałów w roku 2053.

Efekty zdrowotne

Krajowy serwis pogodowy NOAA : wskaźnik ciepła

Temperatura _
Wilgotność względna
80 ° F (27 ° C) 82 ° F (28 ° C) 84 ° F (29 ° C) 86 ° F (30 ° C) 88 ° F (31 ° C) 90 ° F (32 ° C) 92 ° F (33 ° C) 94 ° F (34 ° C) 96 ° F (36 ° C) 98 ° F (37 ° C) 100 ° F (38 ° C) 102 ° F (39 ° C) 104 ° F (40 ° C) 106 ° F (41 ° C) 108 ° F (42 ° C) 110 ° F (43 ° C)
40% 80 ° F (27 ° C) 81 ° F (27 ° C) 83 ° F (28 ° C) 85 ° F (29 ° C) 88 ° F (31 ° C) 91 ° F (33 ° C) 94 ° F (34 ° C) 97 ° F (36 ° C) 101 ° F (38 ° C) 105 ° F (41 ° C) 109 ° F (43 ° C) 114 ° F (46 ° C) 119 ° F (48 ° C) 124 ° F (51 ° C) 130 ° F (54 ° C) 136 ° F (58 ° C)
45% 80 ° F (27 ° C) 82 ° F (28 ° C) 84 ° F (29 ° C) 87 ° F (31 ° C) 89 ° F (32 ° C) 93 ° F (34 ° C) 96 ° F (36 ° C) 100 ° F (38 ° C) 104 ° F (40 ° C) 109 ° F (43 ° C) 114 ° F (46 ° C) 119 ° F (48 ° C) 124 ° F (51 ° C) 130 ° F (54 ° C) 137 ° F (58 ° C)
50% 81 ° F (27 ° C) 83 ° F (28 ° C) 85 ° F (29 ° C) 88 ° F (31 ° C) 91 ° F (33 ° C) 95 ° F (35 ° C) 99 ° F (37 ° C) 103 ° F (39 ° C) 108 ° F (42 ° C) 113 ° F (45 ° C) 118 ° F (48 ° C) 124 ° F (51 ° C) 131 ° F (55 ° C) 137 ° F (58 ° C)
55% 81 ° F (27 ° C) 84 ° F (29 ° C) 86 ° F (30 ° C) 89 ° F (32 ° C) 93 ° F (34 ° C) 97 ° F (36 ° C) 101 ° F (38 ° C) 106 ° F (41 ° C) 112 ° F (44 ° C) 117 ° F (47 ° C) 124 ° F (51 ° C) 130 ° F (54 ° C) 137 ° F (58 ° C)
60% 82 ° F (28 ° C) 84 ° F (29 ° C) 88 ° F (31 ° C) 91 ° F (33 ° C) 95 ° F (35 ° C) 100 ° F (38 ° C) 105 ° F (41 ° C) 110 ° F (43 ° C) 116 ° F (47 ° C) 123 ° F (51 ° C) 129 ° F (54 ° C) 137 ° F (58 ° C)
65% 82 ° F (28 ° C) 85 ° F (29 ° C) 89 ° F (32 ° C) 93 ° F (34 ° C) 98 ° F (37 ° C) 103 ° F (39 ° C) 108 ° F (42 ° C) 114 ° F (46 ° C) 121 ° F (49 ° C) 128 ° F (53 ° C) 136 ° F (58 ° C)
70% 83 ° F (28 ° C) 86 ° F (30 ° C) 90 ° F (32 ° C) 95 ° F (35 ° C) 100 ° F (38 ° C) 105 ° F (41 ° C) 112 ° F (44 ° C) 119 ° F (48 ° C) 126 ° F (52 ° C) 134 ° F (57 ° C)
75% 84 ° F (29 ° C) 88 ° F (31 ° C) 92 ° F (33 ° C) 97 ° F (36 ° C) 103 ° F (39 ° C) 109 ° F (43 ° C) 116 ° F (47 ° C) 124 ° F (51 ° C) 132 ° F (56 ° C)
80% 84 ° F (29 ° C) 89 ° F (32 ° C) 94 ° F (34 ° C) 100 ° F (38 ° C) 106 ° F (41 ° C) 113 ° F (45 ° C) 121 ° F (49 ° C) 129 ° F (54 ° C)
85% 85 ° F (29 ° C) 90 ° F (32 ° C) 96 ° F (36 ° C) 102 ° F (39 ° C) 110 ° F (43 ° C) 117 ° F (47 ° C) 126 ° F (52 ° C) 135 ° F (57 ° C)
90% 86 ° F (30 ° C) 91 ° F (33 ° C) 98 ° F (37 ° C) 105 ° F (41 ° C) 113 ° F (45 ° C) 122 ° F (50 ° C) 131 ° F (55 ° C)
95% 86 ° F (30 ° C) 93 ° F (34 ° C) 100 ° F (38 ° C) 108 ° F (42 ° C) 117 ° F (47 ° C) 127 ° F (53 ° C)
100% 87 ° F (31 ° C) 95 ° F (35 ° C) 103 ° F (39 ° C) 112 ° F (44 ° C) 121 ° F (49 ° C) 132 ° F (56 ° C)
        Legenda do kolorów:   Uwaga   Szczególna ostrożność   Niebezpieczeństwo   Skrajne niebezpieczeństwo

Indeks ciepła (jak pokazano w powyższej tabeli) jest miarą tego, jak gorąco jest odczuwane, gdy wilgotność względna jest uwzględniana wraz z rzeczywistą temperaturą powietrza. Hipertermia , znana również jako udar cieplny, staje się powszechna w okresach utrzymującej się wysokiej temperatury i wilgotności. Starsi dorośli, bardzo małe dzieci oraz osoby chore lub z nadwagą są bardziej narażone na choroby związane z upałem. Osoby przewlekle chore i starsze często przyjmują leki na receptę (np. leki moczopędne , antycholinergiczne , przeciwpsychotyczne i hipotensyjne) . ), które zakłócają zdolność organizmu do rozpraszania ciepła.

Obrzęk cieplny objawia się przejściowym obrzękiem dłoni, stóp i kostek i jest na ogół wtórny do zwiększonego wydzielania aldosteronu , który zwiększa zatrzymywanie wody. W połączeniu z rozszerzeniem naczyń obwodowych i zastojem żylnym nadmiar płynu gromadzi się w zależnych obszarach kończyn. Obrzęk cieplny zwykle ustępuje w ciągu kilku dni po przyzwyczajeniu się pacjenta do cieplejszego otoczenia. Nie jest wymagane żadne leczenie, chociaż noszenie pończoch podtrzymujących i unoszenie dotkniętych nóg pomoże zminimalizować obrzęk.

Wysypka termiczna , znana również jako kłująca ruja, to wysypka plamisto-grudkowa , której towarzyszy ostry stan zapalny i zablokowanie przewodów potowych. Przewody potowe mogą ulec rozszerzeniu iw końcu pęknąć, tworząc małe swędzące pęcherzyki na rumieniowym . Wysypka cieplna dotyczy obszarów ciała zakrytych ciasną odzieżą. Jeśli trwa to przez dłuższy czas, może prowadzić do rozwoju przewlekłego zapalenia skóry lub wtórnej infekcji bakteryjnej infekcja. Najlepszą terapią jest profilaktyka. Zaleca się również noszenie luźnej odzieży w upale. Po pojawieniu się rumienia, wstępne leczenie polega na nałożeniu balsamu z chlorheksydyną w celu usunięcia łuszczącej się skóry. Związany z tym świąd można leczyć miejscowymi lub ogólnoustrojowymi lekami przeciwhistaminowymi. wymagany jest schemat antybiotyków .

Fala upałów w Ameryce Północnej w 1936 roku . Rekordowe temperatury oparto na 112-letnich zapisach

Kurcze cieplne to bolesne, często ciężkie, mimowolne skurcze dużych grup mięśniowych zaangażowanych w forsowne ćwiczenia. Skurcze cieplne zwykle występują po intensywnym wysiłku. Zwykle rozwijają się u osób intensywnie ćwiczących, które jednocześnie pocą się obficie i uzupełniają utratę płynów wodą niezawierającą elektrolitów. Uważa się, że prowadzi to do hiponatremii , która wywołuje skurcze w zestresowanych mięśniach. Nawodnienie płynami zawierającymi sól zapewnia szybką ulgę. Pacjentom z łagodnymi skurczami można podawać doustnie 0,2% roztwory soli, podczas gdy osoby z silnymi skurczami wymagają dożylnych płynów izotonicznych . Dużo napoje dla sportowców są dobrym źródłem elektrolitów i są łatwo dostępne.

Omdlenie cieplne jest związane z ekspozycją na ciepło, która powoduje niedociśnienie ortostatyczne . To niedociśnienie może wywołać epizod prawie omdlenia. Uważa się, że omdlenie cieplne jest wynikiem intensywnego pocenia się, które prowadzi do odwodnienia , po którym następuje rozszerzenie naczyń obwodowych i zmniejszony powrót krwi żylnej w obliczu zmniejszonej kontroli naczynioruchowej. Postępowanie w przypadku omdlenia cieplnego polega na ochłodzeniu i nawodnieniu pacjenta za pomocą doustnej terapii nawadniającej (napoje sportowe) lub izotonicznych płynów dożylnych. Osoby, które doświadczają omdleń cieplnych, powinny unikać stania w upale przez dłuższy czas. Powinni przenieść się do chłodniejszego otoczenia i położyć się, jeśli rozpoznają początkowe objawy. Noszenie pończoch podtrzymujących i wykonywanie głębokich ruchów zginania kolan może pomóc w promowaniu powrotu krwi żylnej.

Wyczerpanie cieplne jest uważane przez ekspertów za prekursora udaru cieplnego ( hipertermii ). Może nawet przypominać udar cieplny, z tą różnicą, że funkcja neurologiczna pozostaje nienaruszona. Wyczerpanie cieplne objawia się nadmiernym odwodnieniem i wyczerpaniem elektrolitów. Objawy mogą obejmować biegunkę , ból głowy , nudności i wymioty , zawroty głowy , tachykardię , złe samopoczucie i bóle mięśni . Terapia ostateczna obejmuje usuwanie pacjentów z gorąca i uzupełnianie płynów. Większość pacjentów będzie początkowo wymagać wymiany płynów za pomocą płynów izotonicznych dożylnych. Zawartość soli jest dostosowywana w razie potrzeby, gdy znane są poziomy elektrolitów. Po wypisaniu ze szpitala pacjentom zaleca się odpoczynek, picie dużej ilości płynów przez 2–3 godziny i unikanie upałów przez kilka dni. Jeśli ta rada nie będzie przestrzegana, może to doprowadzić do udaru cieplnego.

Jednym ze środków ochrony zdrowia publicznego podejmowanych podczas fal upałów jest tworzenie klimatyzowanych publicznych centrów chłodzących.

Śmiertelność

Fale upałów są najbardziej śmiercionośnym rodzajem zjawiska pogodowego w Stanach Zjednoczonych. W latach 1992-2001 liczba zgonów spowodowanych nadmiernym upałem w Stanach Zjednoczonych wyniosła 2190, w porównaniu z 880 ofiarami powodzi i 150 ofiarami huraganów . Średnia roczna liczba ofiar śmiertelnych bezpośrednio związanych z upałami w Stanach Zjednoczonych wynosi około 400. Dane federalne z 2020 r. szacują, że w Stanach Zjednoczonych każdego roku w wyniku ekstremalnych upałów umiera ponad 1300 osób. Fala upałów w Chicago w 1995 roku , jeden z najgorszych w historii Stanów Zjednoczonych, doprowadził do około 739 zgonów związanych z upałami w okresie 5 dni. Eric Klinenberg zauważył, że w Stanach Zjednoczonych liczba ofiar śmiertelnych podczas letnich upałów przekracza liczbę ofiar wszystkich innych zdarzeń pogodowych łącznie, w tym wyładowań atmosferycznych , deszczu , powodzi , huraganów i tornad . Pomimo niebezpieczeństw, Scott Sheridan, profesor geografii na Kent State University, odkrył, że mniej niż połowa osób w wieku 65 lat i starszych przestrzega zaleceń dotyczących sytuacji nadzwyczajnych związanych z upałami, takich jak picie dużej ilości wody. W swoich badaniach zachowań związanych z falą upałów, skupiając się szczególnie na seniorach w Filadelfii, Phoenix, Toronto i Dayton w stanie Ohio, odkrył, że osoby powyżej 65 roku życia „nie uważają się za seniorów”. Jeden z jego starszych respondentów powiedział: „Upały mi nie przeszkadzają, ale martwię się o moich sąsiadów”.

Według Agencji ds. Badań i Jakości Opieki Zdrowotnej każdego lata około 6200 Amerykanów jest hospitalizowanych z powodu nadmiernych upałów, a najbardziej zagrożeni są biedni, nieubezpieczeni lub starsi. W wyniku fali upałów w Europie w 2003 roku zginęło ponad 70 000 Europejczyków . Również ponad 2000 osób zmarło w Karaczi w Pakistanie w czerwcu 2015 r. Z powodu silnej fali upałów z temperaturami sięgającymi 49 ° C (120 ° F).

Koncern koncentruje się teraz na przewidywaniu przyszłego prawdopodobieństwa fal upałów i ich nasilenia. Dodatkowo, ze względu na fakt, że w większości krajów świata większość osób odczuwających skutki fali upałów będzie przebywać w budynkach. Spowoduje to modyfikację temperatur, na jakie są narażone, w wyniku czego istnieje potrzeba powiązania modeli klimatycznych z modelami budynków. Oznacza to tworzenie przykładowych szeregów czasowych przyszłej pogody. Inne prace wykazały, że przyszłą śmiertelność spowodowaną falami upałów można by zmniejszyć, gdyby budynki były lepiej zaprojektowane w celu zmiany klimatu wewnętrznego lub gdyby mieszkańcy byli lepiej poinformowani o problemach, aby mogli podjąć działania na czas.

Zaniżanie zgłoszeń i przemieszczenie

Liczba ofiar śmiertelnych upałów jest prawdopodobnie bardzo zaniżona z powodu braku raportów i błędnych raportów. Uwzględniając choroby związane z upałem, rzeczywista liczba ofiar śmiertelnych związanych z ekstremalnymi upałami może być sześciokrotnie wyższa niż oficjalne dane, jak sugeruje Kalifornia i Japonia.

Część śmiertelności obserwowanej podczas fali upałów można przypisać krótkoterminowemu przesunięciu śmiertelności do przodu . Zaobserwowano, że w przypadku niektórych fal upałów następuje kompensacyjny spadek śmiertelności ogólnej w kolejnych tygodniach po fali upałów. Takie kompensacyjne zmniejszenie śmiertelności sugeruje, że upał dotyka zwłaszcza osoby tak chore, że „i tak by umarły w krótkim czasie”.

Innym wyjaśnieniem niedostatecznego zgłaszania jest osłabienie społeczne w większości kontekstów fal upałów jako zagrożenia dla zdrowia. Jak pokazała śmiertelna fala upałów we Francji w 2003 r., zagrożenia związane z falą upałów wynikają ze skomplikowanego połączenia czynników naturalnych i społecznych. Niewidzialność społeczna jest jednym z takich czynników. W miejscach, gdzie zgony związane z upałem często mają miejsce w pomieszczeniach, wśród osób starszych mieszkających samotnie, przypisanie ciepła jako czynnika przyczyniającego się do tego może być trudne.

Skutki psychologiczne i socjologiczne

Oprócz stresu fizycznego nadmierna temperatura powoduje stres psychiczny w stopniu, który wpływa na wydajność, a także wiąże się ze wzrostem przestępczości z użyciem przemocy. Wysokie temperatury wiążą się ze wzrostem konfliktów zarówno na poziomie międzyludzkim, jak i społecznym. W każdym społeczeństwie przestępczości rosną wraz ze wzrostem temperatury, szczególnie w przypadku brutalnych przestępstw, takich jak napaść, morderstwo i gwałt. Ponadto w krajach niestabilnych politycznie wysokie temperatury są czynnikiem obciążającym, który prowadzi do wojen domowych.

Dodatkowo wysokie temperatury mają znaczący wpływ na dochody. Badanie hrabstw w Stanach Zjednoczonych wykazało, że produktywność ekonomiczna poszczególnych dni spada o około 1,7% na każdy stopień Celsjusza powyżej 15 ° C (59 ° F).

Ozon powierzchniowy (zanieczyszczenie powietrza)

ozonem na obszarach miejskich jest szczególnie niepokojące w przypadku rosnących temperatur, które zwiększają śmiertelność związaną z upałami podczas fal upałów. Podczas fal upałów na obszarach miejskich zanieczyszczenie ozonem w warstwie przyziemnej może być o 20% wyższe niż zwykle.

Jedno z badań wykazało, że od 1860 do 2000 roku globalne stężenie drobnych cząstek ważone populacją wzrosło o 5%, a stężenie ozonu przy powierzchni o 2% z powodu zmian klimatu.

Badanie mające na celu ocenę wspólnych skutków śmiertelności ozonu i ciepła podczas europejskich fal upałów w 2003 r. wykazało, że wydają się one być addytywne.

Przypalanie liści

Fale upałów znacząco zagrażają produkcji rolnej. W 2019 roku fale upałów w Mulanje w Malawi obejmowały temperatury sięgające 40 ° C (104 ° F). To i późna pora deszczowa spowodowały znaczne przypalenie liści herbaty i zmniejszenie plonów.

Pożary

Jeśli podczas suszy wystąpi fala upałów, która wysuszy roślinność, może przyczynić się do pożarów buszu i lasów. Podczas katastrofalnej fali upałów, która nawiedziła Europę w 2003 roku , przez Portugalię szalały pożary, niszcząc ponad 3010 kilometrów kwadratowych (1160 2) lub 301 000 hektarów (740 000 akrów) lasów i 440 kilometrów kwadratowych (170 2) lub 44 000 hektarów (110 000 akrów) ) gruntów rolnych i powodując szkody o wartości szacowanej na 1 mld EUR . Wysokiej klasy pola uprawne mają systemy irygacyjne, które wspierają uprawy . Fale upałów powodują pożary.

Powodzie

Fale upałów mogą również przyczynić się do poważnych powodzi. Rekordowa fala upałów, która nawiedziła Pakistan od maja 2022 r., doprowadziła do topnienia lodowców i przepływu wilgoci, które były czynnikami odpowiedzialnymi za niszczycielskie powodzie , które rozpoczęły się w czerwcu i pochłonęły życie ponad 1100 osób.

Uszkodzenia infrastruktury

Fale upałów mogą powodować wyginanie się i topienie dróg i autostrad, pękanie wodociągów i detonację transformatorów zasilających, powodując pożary. Fale upałów mogą również uszkodzić drogi kolejowe, takie jak wyboczenie i załamanie szyn, co może prowadzić do spowolnienia ruchu, opóźnień, a nawet odwołania usług, gdy szyny są zbyt niebezpieczne, aby po nich przejeżdżać pociągi.

Przerwy w dostawie prądu

Fale upałów często prowadzą do skoków napięcia z powodu zwiększonego korzystania z klimatyzacji, co może powodować przerwy w dostawie prądu, zaostrzając problem. Podczas fali upałów w Ameryce Północnej w 2006 roku tysiące domów i firm zostało pozbawionych prądu, zwłaszcza w Kalifornii. W Los Angeles transformatory elektryczne , pozostawiając tysiące bez prądu nawet na pięć dni. Fala upałów w południowo-wschodniej Australii w 2009 roku spowodowała miasto Melbourne w Australii doświadczyć poważnych przerw w dostawie prądu, które pozostawiły ponad pół miliona ludzi bez prądu, ponieważ fala upałów zniszczyła transformatory i przeciążyła sieć energetyczną.

Zobacz też

Linki zewnętrzne