حد تابآوری انسان در برابر گرما و رطوبت ۴ درجه سانتیگراد پایینتر از پیشبینی مدلهای اقلیمی است
برای یک دهه، مدلهای اقلیمی فرض میکردند که بدن انسان میتواند در دمای حباب مرطوب تا ۳۵ درجه سانتیگراد زنده بماند. آزمایشهای تجربی نشان میدهد که حد فیزیولوژیک واقعی به ۳۱ درجه سانتیگراد نزدیکتر است؛ این یعنی ما از همین حالا در حال عبور از آستانههای خطرناک هستیم.
به قلم آریا کاویانی
این خبر را به اشتراک بگذارید
حد مطلق تحمل انسان در برابر ترکیب گرما و رطوبت، برخلاف باور رایج، دمای حباب مرطوب ۳۵ درجه سانتیگراد نیست، بلکه آستانه بسیار پایینتر ۳۱ درجه سانتیگراد است. آزمایشهای تجربی روی سوژههای انسانی نشان داده است که توانایی بدن در تنظیم دمای مرکزی خود در این نقطه پایینتر مختل میشود؛ این یعنی شرایط گرمایی خطرناک، بسیار زودتر از پیشبینیهای اقلیمی در حال وقوع است.[1][2]
از سال ۲۰۱۰، استراتژیهای جهانی سازگاری با اقلیم بر یک سقف نظری استوار بودهاند. یک مطالعه اقلیمی برجسته مطرح کرد که دمای حباب مرطوب ۳۵ درجه سانتیگراد — معادل ۳۵ درجه سانتیگراد در رطوبت ۱۰۰ درصد، یا ۴۶ درجه سانتیگراد در رطوبت ۵۰ درصد — مرز مطلق تابآوری انسان را تعیین میکند.[4]
منطق فیزیولوژیک پشت آستانه ۳۵ درجه سانتیگراد ساده بود. پوست انسان دمای خود را در حدود ۳۵ درجه سانتیگراد حفظ میکند. زمانی که هوای اطراف به همان دمای حباب مرطوب برسد، بدن دیگر نمیتواند از طریق تبخیر عرق، همرفت یا تابش، گرمای خود را به محیط دفع کند.[4]
در چنین شرایطی، دمای مرکزی بدن بیوقفه بالا میرود. مدلهای سال ۲۰۱۰ نتیجه گرفتند که حتی یک فرد سالم و آماده که در سایه استراحت میکند و به آب آشامیدنی نامحدود دسترسی دارد، در صورت قرار گرفتن در محیطی با دمای حباب مرطوب ۳۵ درجه سانتیگراد، ظرف شش ساعت جان خود را از دست خواهد داد.[3][4]
از آنجا که این آستانه ۳۵ درجه سانتیگراد بسیار بالا بود، مدلهای اقلیمی نشان میدادند که شرایط گرمایی غیرقابلسکونت تا پایان قرن بیست و یکم، و تنها تحت سناریوهای گرمایش شدید، جمعیتهای بزرگ انسانی را به طور مداوم تهدید نخواهد کرد.[3][4]
با این حال، این حد ۳۵ درجه سانتیگراد کاملاً نظری بود. این عدد بر پایه مدلسازی ریاضی و اصول ترمودینامیک بنا شده بود، نه بر اساس مشاهدات تجربی از انسانهایی که استرس گرمایی شدید را تجربه میکنند.[1][2]
برای یافتن حد واقعی گرمای بدن، پژوهشگران پروژه H.E.A.T در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، ۲۴ جوان سالم را به محفظههای محیطی کنترلشده آوردند. شرکتکنندگان قرصهای تلهمتری را بلعیدند که به طور مداوم دمای مرکزی بدن آنها را کنترل میکرد، در حالی که گرما و رطوبت محفظه به آرامی افزایش مییافت.[1][2]
پژوهشگران به دنبال حد بحرانی محیطی بودند؛ نقطه دقیقی که در آن دمای مرکزی بدن شرکتکنندگان شروع به افزایش مداوم میکرد و نشان میداد که بدن آنها دیگر قادر به جبران استرس گرمایی نیست.[1][2]
نتایج به دست آمده، اجماع نظری را در هم شکست. در تمام محیطهای مرطوب آزمایششده، میانگین دمای بحرانی حباب مرطوب برای جوانان سالم تنها ۳۰٫۵۵ درجه سانتیگراد بود. هیچیک از سوژهها پیش از آنکه دمای مرکزی بدنشان به طور غیرقابلکنترلی بالا برود، حتی به تحمل آستانه ۳۵ درجه سانتیگراد نزدیک هم نشدند.[1]
در شرایط گرم و مرطوب، حد واقعی سازگاری انسان بین دمای حباب مرطوب ۳۰ تا ۳۱ درجه سانتیگراد قرار دارد. در محیطهای گرمتر و خشکتر، حد بحرانی حباب مرطوب حتی از این هم پایینتر است — بین ۲۵ تا ۲۸ درجه سانتیگراد — زیرا بدن با سرعتی بیشتر از آنکه عرق بتواند برای خنک کردن تبخیر شود، گرمای خشک را از هوای اطراف دریافت میکند.[1][2]
این بازنگری و کاهش ۴ درجهای، جدول زمانی بحران اقلیمی را به طور بنیادین تغییر میدهد. در حالی که دمای حباب مرطوب ۳۵ درجه سانتیگراد در تاریخ بشر تنها چند بار ثبت شده است — عمدتاً در خلیج فارس و دره رود سند — دمای حباب مرطوب ۳۱ درجه سانتیگراد از همین حالا در بخشهایی از جنوب آسیا، خاورمیانه و قاره آمریکا به یک اتفاق معمول تبدیل شده است.[3][5]
علاوه بر این، حد تجربی ۳۱ درجه سانتیگراد نشاندهنده بهترین سناریوی ممکن است. دبلیو. لری کنی، استاد فیزیولوژی در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، میگوید: «نتایج ما نشان میدهد که در بخشهای مرطوب جهان، زمانی که دمای حباب مرطوب به بالای ۳۱ درجه میرسد، باید نگران شویم؛ حتی برای افراد جوان و سالم.» برای جمعیتهای مسنتر، افراد مبتلا به بیماریهای قلبیعروقی، یا کارگران فضای باز که کارهای یدی انجام میدهند، آستانه استرس گرمایی غیرقابلجبران به مراتب پایینتر است.[2][5]
اختلاف بین مدل نظری و واقعیت انسانی به این دلیل وجود دارد که بدن به عنوان یک ماشین ترمودینامیک بینقص عمل نمیکند. با افزایش گرما، سیستم قلبیعروقی باید به طور تصاعدی سختتر کار کند تا خون را برای خنکسازی به پوست پمپاژ کند؛ این امر مدتها پیش از رسیدن به حد مطلق تبخیر، فشار عظیمی بر قلب وارد میکند.[1][5]
مقامات بهداشت عمومی و دانشمندان اقلیمی اکنون در حال رقابت برای بهروزرسانی سیستمهای هشدار زودهنگام و پیشبینیهای زیستپذیری هستند. امواج گرما از همین حالا مرگبارترین بلایای مرتبط با آبوهوا در سطح جهان به شمار میروند و حدود بازنگریشده تابآوری توضیح میدهد که چرا در طول رویدادهایی که مدلها پیشتر آنها را بیخطر طبقهبندی کرده بودند، آمار مرگومیر به شدت افزایش مییابد.[3][5]
- فیزیولوژیستهای تجربی
- مدافع استفاده از حدود بیولوژیک واقعی انسان برای تعریف تابآوری اقلیمی هستند.
- مدلسازان نظری اقلیم
- برای تعیین حدود فیزیکی مطلق انتقال گرما، بر اصول ترمودینامیک تکیه میکنند.
منابع
[1]Journal of Applied Physiologyفیزیولوژیستهای تجربیEvaluating the 35°C wet-bulb temperature adaptability threshold for young, healthy subjects
مطالعه در Journal of Applied Physiology →
[2]Penn State Universityفیزیولوژیستهای تجربیHumans can't endure temperatures and humidities as high as previously thought
مطالعه در Penn State University →
[3]The Guardianمدلسازان نظری اقلیمWhy you need to worry about the 'wet-bulb temperature'
مطالعه در The Guardian →
[4]Proceedings of the National Academy of Sciencesمدلسازان نظری اقلیمAn adaptability limit to climate change due to heat stress
مطالعه در Proceedings of the National Academy of Sciences →
[5]تیم سردبیری کوهستانفیزیولوژیستهای تجربیتحلیل تیم سردبیری کوهستان
مطالعه در تیم سردبیری کوهستان →
بیشتر در اخبار و سیاست
مشاهده همه →علوم اقلیمی
کسر ریسک قابلانتساب: دانشمندان چگونه تاثیر انسان بر رویدادهای آبوهوایی فرین را کمیتسنجی میکنند
9 منبع
بازارهای کربن
ساختاردهی بازار بینالمللی کربن: تشریح سازوکارهای ماده ۶.۲ و ۶.۴
7 منبع
حسابداری انتشار
مکانیک حسابداری انتشار گازهای گلخانهای شرکتها: درک محدودههای ۱، ۲ و ۳
6 منبع
مقررات اقلیمی
آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا حکم «خطرآفرینی» گازهای گلخانهای را لغو کرد؛ اختیارات اصلی اقلیمی از بین رفت
3 منبع
نظرات
هر زاویه. هر روز.
اخبار اخبار و سیاست با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاهها، هر روز و رایگان.





