Жара становится невыносимой.
В минувшую субботу в Нью-Йорке стоял просто убийственный зной: температура превысила 32 °C (90 °F), а воздух был густым от влажности. Стоя под вентилятором, я снова вспомнил статью, которую писал два года назад о том, как человеческий организм справляется с экстремальной жарой. Тогда я отмечал, что изменение климата подталкивает наши пределы к критической точке.
Поскольку с тех пор прошло время, я решил вернуться к этой теме и связаться с одним из исследователей, с которым общался тогда. Итак, на этой неделе в нашем материале — о том, насколько жарко становится опасно.
Почему жара представляет угрозу?
Наше тело должно поддерживать относительно стабильную внутреннюю температуру около 37 °C (98,6 °F). Проблема в том, что мы постоянно генерируем тепло в процессе работы клеток и сжигания энергии из пищи. «Это просто функция млекопитающего», — объясняет Закари Шлейдер, исследователь физиологии из Университета Индианы в Блумингтоне.
Следовательно, чтобы сохранить температурный баланс, мы постоянно теряем тепло. Большая часть этого тепла уходит через кожу в окружающий воздух. Потоотделение ускоряет этот процесс.
Однако теплоотдача, а значит, и весь баланс, может быть нарушена при воздействии экстремальной жары. Если тело не успевает достаточно быстро охлаждаться, может запуститься целый каскад проблем, начиная от перегрузки сердца и заканчивая хаосом в работе почек и печени.
Насколько жарко — это слишком жарко?
Как и в большинстве вопросов, касающихся человеческого тела и здоровья, — здесь нет однозначной цифры. «Боюсь это говорить, потому что всё сложно… это действительно сложно», — признает Шлейдер.
Множество факторов влияют на то, насколько успешно наше тело может держать баланс внутренней температуры. Возраст, состояние здоровья, лекарства и наша акклиматизация к жаре (об этом позже) определяют, насколько эффективно мы можем отдавать тепло. Пожилые люди и совсем маленькие дети хуже регулируют температуру. Уровень активности, в свою очередь, определяет, сколько тепла тело производит и сколько ему нужно сбросить.
В целом, исследователи обычно относят теоретический предел человеческого тела к 35 °C (95 °F) по так называемой шкале температуры по влажному термометру.
Температура по влажному термометру — странная метрика, но, по сути, она объединяет в одном числе и температуру, и влажность. Проще говоря, это то, что покажет термометр с обернутой вокруг него мокрой тканью. В сухой среде вода, испаряясь с этой ткани, охлаждает воздух, снижая температуру. Но если воздух уже насыщен влагой, испарения будет меньше, а значит, и охлаждения будет меньше.
Рассмотрим два примера условий, которые дадут температуру по влажному термометру 35 °C. В условиях почти сухого воздуха для достижения этого предела температура должна превысить 54 °C (130 °F). С другой стороны, температура 43 °C (109 °F) при относительной влажности 50% даст тот же результат по влажному термометру.
Это полезный показатель, поскольку он дает представление о том, насколько эффективным будет потоотделение для охлаждения. При температуре по влажному термометру выше 35 °C тело не сможет терять достаточно тепла путем испарения пота. Однако это все еще теоретический предел — и он не слишком активно проверялся на людях до недавнего времени.
Ранние исследования показали, что предел может оказаться более вариативным и даже ниже теоретического. Одно исследование 2021 года выявило, что даже у здоровых молодых людей теплоотдача не успевала за процессом при более низких температурах, чем теоретический предел, особенно во влажной среде.
Суть в следующем: исследователи все еще пытаются понять наши пределы в условиях жары, хотя мы знаем, что это очень сильно зависит от конкретных факторов окружающей среды и состояния здоровья. Существуют также интересные данные о том, что наша тепловая толерантность меняется со временем — с возрастом, а также в зависимости от того, как часто мы подвергаемся воздействию тепла.
Как мы можем лучше справляться с жарой?
Одной из самых интересных вещей, которую я обнаружил, исследуя экстремальную жару несколько лет назад, является концепция акклиматизации: наше тело способно адаптироваться к жаре.
При постоянном воздействии тепла, по словам Шлейдера, в организме происходят определенные изменения. Увеличивается производство плазмы, то есть общий объем крови возрастает. Это снижает нагрузку на сердце при перекачке крови (один из основных способов потери тепла — перенос его кровью к коже). Меняется и процесс потоотделения: вы начинаете потеть раньше, объем пота увеличивается, а сам пот становится более разбавленным, что позволяет терять меньше электролитов. Весь процесс в некотором роде схож с адаптацией к высоте.
На этой неделе в интернете было много споров по поводу статьи в The Washington Post, где как раз обсуждалась эта концепция. Люди спорили не только о том, реален ли этот эффект, но и о том, не является ли он отвлекающим фактором от необходимости бороться с изменением климата.
У меня есть два замечания после того, как я перечитал слишком много комментариев и углубился в эту тему с момента моей первой публикации два года назад. Во-первых, как отметил Шлейдер, это реальный эффект, и способность нашего тела адаптироваться к разным условиям просто поразительна. Во-вторых, адаптация тела не станет той «серебряной пулей», которая защитит людей от жары, вызванной изменением климата.
Есть предел тому, насколько существенными могут быть эти физиологические эффекты — в течение нескольких недель тело может адаптироваться к дополнительным двум градусам тепла, говорит Шлейдер. Этого недостаточно для обеспечения безопасности людей в экстремальных условиях, особенно если им приходится работать в жару. Существует предел тому, сколько тепла могут выдержать люди — он может варьироваться в зависимости от человека или места, но эти пределы остаются.
По мере того как температуры продолжают бить рекорды по всему миру, нам придется больше полагаться на другие способы обеспечения безопасности. Сюда входят охлаждающие устройства, такие как кондиционеры и вентиляторы, поиск тени или отказ от физической активности, когда это возможно. Именно поэтому жара является острой проблемой справедливости: не у всех есть доступ к надежным технологиям охлаждения или возможность укрыться в помещении, когда температура растет.
Для более подробного изучения пределов наших тел, ознакомьтесь с моей статьей 2021 года по этой теме. Берегите себя.
Следим за климатом
Я общался с NPR в программе All Things Considered о новых материалах, называемых осушителями (десикантами), которые используются в системах кондиционирования. (NPR)
→ Ознакомьтесь с моей полной историей, если вы пропустили ее на прошлой неделе. (MIT Technology Review)
Интересные данные есть в этой колонке, где автор утверждает, что пора «остыть» насчет кондиционеров и изменения климата. Как он указывает, сегодня на отопление приходится значительно больше выбросов, чем на охлаждение в мировом масштабе. (Bloomberg Opinion)
→ На мой взгляд, выбросы от отопления не отменяют необходимости повышать эффективность кондиционеров, учитывая, насколько вырастет спрос к 2050 году. Я по-прежнему считаю кондиционирование воздуха климатическим антигероем, как я писал в рассылке на прошлой неделе. (MIT Technology Review)
У Tesla есть история излишне оптимистичных прогнозов запаса хода для некоторых своих автомобилей. Сообщается, что компания создала специальную команду для отмены сервисных приемов, связанных с жалобами на запас хода. (Reuters)
Мэн наращивает темпы установки тепловых насосов. Штат уже перевыполнил свою цель по установке 100 000 таких устройств к 2025 году и повысил планку до 175 000 к 2027 году. (Canary Media)
Ученые ранее показывали, что крупное океанское течение ослабевает, но согласно новому исследованию, его коллапс может произойти уже в 2025 году. Риск серьезен, но есть вопросы к этому исследованию относительно того, не переоценивает ли оно краткосрочные угрозы. (E&E News)
→ Настоятельно рекомендую этот глубокий анализ данной темы, который мой коллега Джеймс Темпл сделал в конце 2021 года. (MIT Technology Review)
Компании продали миллионы долларов углеродных кредитов в рамках программ, обещающих улавливать и хранить углерод в почве на сельскохозяйственных угодьях. Однако некоторые исследователи утверждают, что польза от новых видов сельскохозяйственной практики не столь очевидна. (Science)
В копилку странных последствий изменения климата: закисление океанов (результат увеличения углекислого газа в атмосфере) уничтожает обоняние у крабов. По мере того как химия океана становится все более неустойчивой, это может повлиять на способность ракообразных и других существ находить пищу и чувствовать хищников. (Hakai)
