Наша планета пекла под солнцем этим летом, когда температура достигла самой высокой из когда-либо зарегистрированных температур, а волны тепла распространились по всему миру. Пока климат продолжает нагреваться, ученые ожидают увеличения частоты и интенсивности волн тепла. Однако часто упускается из виду аспект, связанный с пространственным размером волн тепла, несмотря на его важные последствия.
Впервые в новом исследовании ученые, частично финансируемые Программой климатических наблюдений и мониторинга Управления климатической программы NOAA, изучили этот аспект по двум различным сценариям. Они обнаружили, что к середине века при среднем уровне выбросов парниковых газов средний размер волн тепла может увеличиться на 50%. При высоких концентрациях парниковых газов средний размер может увеличиться на 80%, а более экстремальные волны тепла могут увеличиться более чем в два раза.
«По мере того, как физический размер этих пострадавших регионов увеличивается, все больше людей будут подвергаться тепловому стрессу», - сказал Брэд Лайон, доцент-исследователь Университета штата Мэн и ведущий автор новой статьи, опубликованной в журнале Environmental Research Letters.. «Более сильные волны тепла также увеличат электрические нагрузки и пиковый спрос на энергию в сети, поскольку все больше людей и предприятий в ответ включают кондиционеры».
В дополнение к размеру волны тепла и подверженному воздействию населения, авторы обнаружили, что связанные атрибуты, такие как продолжительность, магнитуда и градусо-дни охлаждения (показатель использования энергии), могут существенно возрасти. Однако Лайон отметил, что эти результаты не были особенно удивительными.
«Увеличение таких атрибутов, как величина и продолжительность, согласуется с ожиданиями потепления климата», - сказал Лайон. «Что нового в нашем исследовании, так это то, как мы их рассчитали, что позволило нам рассматривать размер как новое измерение тепловой волны».
Размер волн тепла имеет значение для сообществ
Предыдущее исследование, как правило, рассчитывало статистику тепловых волн на местном уровне - вычисляя атрибуты, такие как частота для каждого местоположения или точка сетки, а затем агрегируя результаты, чтобы увидеть пространственные закономерности. В этом исследовании авторы проследили за тепловыми волнами и количественно определили их атрибуты как связанные области, которые перемещаются и меняют размер и силу в течение своей жизни..
"Это похоже на наблюдение за тем, что делают группы людей, когда они вместе передвигаются по парку, а не просто подсчет того, сколько людей из всех этих групп вошло в парк", - сказал Лайон.
Авторы объяснили, что дополнительный стресс от непрерывной волны тепла в регионе сильно отличается от рассеянных условий, которые складываются на площади того же размера.
Если у вас есть большая непрерывная волна тепла над густонаселенным районом, для этой области будет труднее удовлетворить пиковый спрос на электроэнергию, чем для нескольких областей с меньшими волнами тепла, которые в совокупности являются того же размера», - сказал Тони Барнстон, главный прогнозист Международного исследовательского института климата и общества Колумбийского университета и соавтор статьи.
Глядя на волны тепла с этой точки зрения, авторы смогли оценить, как размер волны тепла, в дополнение к таким факторам, как ее интенсивность и частота, может влиять на сообщества.
Учитывайте размеры волн жары при планировании на будущее
Авторы отмечают, что их новый подход может помочь коммунальным предприятиям провести стресс-тестирование способности их энергосистемы удовлетворять требования спроса во время пространственно протяженных периодов сильной жары. Затем эта информация может использоваться для принятия управленческих решений и планирования на будущее.
«Размер тепловой волны - это еще одно измерение экстремальной жары, о котором люди не обязательно думают», - сказал Лайон. «Это другая точка зрения, с которой можно рассматривать их и оценивать их влияние».
И, как показывает исследование, если парниковые газы и, следовательно, размеры тепловых волн будут продолжать увеличиваться, то же самое может сказаться и на энергетических системах нашей страны и общественном здравоохранении.