Когда термометр — горячая точка

Июнь этого года стал самым жарким за всю историю наблюдений, июль с его экстремальными температурами, наводнениями и пожарами в Европе, Америке и Азии и вовсе бьет все рекорды. Всемирная метеорологическая организация (ВМО) напоминает, что тепловые волны относятся к числу наиболее смертоносных природных явлений, ВОЗ делает заявления о стремительно растущих рисках для здоровья, а ООН уточняет, что нынешние температурные скачки нельзя считать нормальным явлением, так как они возникли в результате искусственного изменения климата. Погодные метаморфозы коснутся всех — и белорусские ученые делают прогнозы, предвещающие уже в этом столетии наступление в наших широтах температур, характерных для турецких курортов… 

Нет спасения на суше…

Составленные учеными климатические модели показывают, что ситуация продолжит ухудшаться, поскольку среднегодовые температуры на планете неуклонно растут. При этом эксперты говорят, что Европа нагревается быстрее, чем другие части света.

Анализ метеоролога и климатолога из Лейпцигского университета (Германия) Карстена Хауштайна показал: средняя глобальная температура в июле превысила доиндустриальный уровень (1850–1900-е гг.) на 1,5 °C. В нынешнем году глобальные температуры вообще были выше среднего значения каждый месяц начиная с января. В июле же достигли пика. Этот новый исторический рекорд является кульминацией волн жары, наблюдающихся как на суше, так и в океанах.

Петтери Таалас, генеральный секретарь ВМО:

16 июля в Долине Смерти в США, а также на северо-западе Китая температура превысила 50 °C. Рекорды были достигнуты и на многих других китайских метеостанциях, а 16 июля в Санбао был побит страновой рекорд жары (52,9 °C). В Европе самый жаркий день был зафиксирован в Каталонии (48,2 °C), а в других частях Испании были побиты рекорды максимальной дневной температуры.

Согласно отчету климатической службы Евросоюза Copernicus Climate Change Service, были зарегистрированы 23 рекорда среднесуточной температуры. В США в штатах Невада, Колорадо и Нью-Мексико отмечены рекорды максимальной температуры за всю историю наблюдений, в штате Аризона самая высокая ночная температура была зафиксирована в городе Финикс, где одновременно был установлен рекорд самого продолжительного времени, в течение которого температура не опускалась ниже 32,2 °C.

Ученые, участвующие в инициативе World Weather Attribution (международный проект, посвященный изучению экстремальных явлений природы и влияния изменения климата на погоду), совместно оценили, в какой степени антропогенное изменение климата повлияло на вероятность и интенсивность экстремальной июльской жары в пострадавших регионах. Выводы, как и предполагалось, неутешительные.

О полном негативном воздействии тепловой волны редко удается узнать спустя несколько недель или месяцев после нее, когда собираются свидетельства о смерти или ученые могут проанализировать превышение числа погибших. Во многих странах отсутствует надлежащий учет смертей от жары, поэтому имеющиеся в настоящее время данные о смертности в мире, вероятнее всего, являются заниженными, утверждают специалисты инициативы.

В соответствии с прогнозами, сделанными в прошлом на основе климатических прогнозов и докладов Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), такие аномалии сегодня уже не являются редкостью. В последние годы в результате потепления, вызванного деятельностью человека, Америка, Европа и Азия все чаще сталкиваются с тепловыми волнами: событие, подобное нынешнему, ожидается примерно раз в 15 лет в регионе США/Мексики, раз в 10 лет в Южной Европе и раз в 5 лет в Китае.

Однако без антропогенного изменения климата подобные тепловые явления были бы крайне редки. В Восточной Азии они случались бы примерно 1 раз в 250 лет, а экстремальная жара, свойственная июлю 2023 года, была бы практически невозможна ни в США/Мексике, ни в Южной Европе, если бы на нагревание планеты не влиял фактор, связанный с деятельностью человека.

Антропогенный «температурный плюс» эксперты оценили в 2,5 °С в Южной Европе, в 2 °С в Северной Америке и как минимум в 1 °С в Китае. И если ничего не изменится, такие явления будут происходить еще чаще, а тепловые волны станут еще более жаркими и продолжительными. В мире, который на 2 °C теплее доиндустриального климата, тепловые «взрывы» будут случаться каждые 2–5 лет.

…и на море

Помимо глобального потепления, вызванного человеком, причиной температурных аномалий является набирающий силу Эль-Ниньо, феномен резкого (на 5–9 °C) нагревания поверхности Тихого океана. Мировой океан, покрывающий более 70 % поверхности Земли, абсорбировал около 90 % тепловой энергии за последние десятилетия.

На глубине нескольких десятков метров запасы тепла сравнимы со всей атмосферой Земли. Воды Мирового океана теплеют, и их способность поглощать энергию и сглаживать повышение температур на планете снижается.

Эксперты бьют тревогу: последнее десятилетие температура воды была рекордной по меньшей мере за 200 лет, и вот уже третий месяц подряд в текущем году средняя температура поверхности моря на планете значительно превышает прежние значения для этого времени года. В июле площадь антарктического морского льда оказалась самой низкой с момента начала спутниковых наблюдений, тает лед и в Арктике.

По словам главы отдела климатических исследований ВМО Майкла Спэрроу, самое удивительное, что на фоне только начавшего формироваться тихоокеанского Эль-Ниньо «температура воды в Северной Атлантике беспрецедентна и вызывает серьезную озабоченность, намного превышая прогнозируемые значения». У берегов Флориды вода впервые нагрелась до 38,4 °C. В западной части Средиземного моря отмечалась температура воды больше 30 °C, что почти на 5 °C выше нормы.

А ведь в недавнем исследовании датских ученых, опубликованном в Nature Communications, было высказано серьезное предупреждение, что система атлантических течений подошла к переломному моменту, за которым она придет к новой, весьма неприятной для человека норме. Коллапс случится где-то между 2025 и 2095 годами, скорее всего, в середине века. Океанический конвейер AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation), часто ассоциируемый с течением Гольфстрим, но в более значительной степени ответственный за охлаждение тропических вод, стремительно ослабевает.

Джон Нэрн, старший советник ВМО:

В ВМО подчеркивают, что все более интенсивная и экстремальная жара в мире неизбежна и к ней необходимо готовиться, адаптируя города, дома и рабочие места к длительному воздействию высоких температур. Тепловые волны усиливают нагрузку на системы здравоохранения.

Пределы адаптивности человека

Сочетание температуры и влажности, при котором температура тела человека начинает постоянно повышаться, называется критическим пределом окружающей среды. Ниже этих пределов организм способен поддерживать относительно стабильную температуру в течение длительного времени. При превышении этих пределов температура тела постоянно растет, и риск развития тепловых заболеваний при длительном воздействии также растет.

Когда организм перегревается, сердце вынуждено работать интенсивнее, чтобы перекачивать кровь к коже для отвода тепла, а когда тело еще и потеет, это приводит к уменьшению количества жидкости в организме. В самом тяжелом случае длительное воздействие тепла может привести к тепловому удару — опасному для жизни состоянию, требующему немедленного охлаждения и медицинской помощи.

Часто ссылаются на исследование, опубликованное в 2010 году, в котором сообщалось, что температура влажного термометра 35 °C (35 °С при 100 % влажности или 46 °С при 50 % влажности) является верхним пределом безопасности, за которым человеческий организм уже не может охлаждать себя, испаряя пот с поверхности тела для поддержания стабильной температуры. Однако теперь эти данные опровергнуты.

Новые исследования на здоровых мужчинах и женщинах показали, что этот верхний экологический предел ниже теоретически предполагаемых 35 °C. Он наступает при температуре влажного термометра около 31 °С в диапазоне условий окружающей среды с относительной влажностью выше 50 %. Это соответствует 30,5 °С при 100 % влажности или 38 °C при 60 % влажности.

Берегите детей, бабушек и дедушек!

Пану Сааристо, руководитель группы по ЧС в области здравоохранения Международной федерации обществ Красного Креста и Красного Полумесяца, назвал экстремальные тепловые волны «невидимыми чрезвычайными ситуациями». В такие периоды крайне важно обращать внимание на людей, уязвимых из-за плохого состояния здоровья, и при этом учитывать социально-экономические условия и качество жизни, так как эти факторы вызывают дополнительные риски.

Серии ночных температурных скачков особенно опасны для здоровья человека, поскольку организм не способен быстро восстановиться после длительного перегрева. Тепловой стресс — серьезная угроза для пожилых людей, людей с хроническими заболеваниями. Повышенная распространенность сердечно-сосудистых, респираторных и других заболеваний, а также прием некоторых лекарственных препаратов может еще больше увеличить риски.

Тепловой удар несет угрозу и детям, которым может потребоваться госпитализация, а в тяжелых случаях он может привести к отеку мозга.

Специалисты Медицинского центра Ирвинга Колумбийского университета (США) напоминают, что в летние месяцы 2022 года в США от теплового удара погибли 33 ребенка дошкольного возраста. И предупреждают, если в жаркий и особенно влажный день ребенок становится вялым, горячим на ощупь, жалуется на головную боль, головокружение, рвоту и подобные симптомы не проходят в течение 30 минут, это должно быть поводом для обращения в отделение неотложной помощи. Также важно следить за изменениями психики ребенка: спутанностью сознания, невнятной речью, необычным поведением.

Детям, гораздо более восприимчивым к жаре и влажности, более подвижным и хуже остывающим по сравнению со взрослыми, заработать тепловой удар очень легко. Такая экстренная медицинская ситуация возникает, когда человек не может поддерживать нормальную температуру тела, и организм создает или поглощает больше тепла, чем может выделить.

Тепловому удару может предшествовать тепловое истощение, но он может наступить и внезапно. Тепловое истощение — серьезное состояние, но оно обычно проходит в течение 30 минут после активного охлаждения. Тепловой удар опасен, это чрезвычайно серьезное состояние здоровья, которое может привести к смерти. Признаки у каждого человека разные.

Температура тела ребенка повышается в 3–5 раз быстрее, чем у взрослого, и может превысить 40 °C. По сравнению со взрослыми у детей больше площадь поверхности по отношению к массе тела, поэтому они быстрее поглощают тепло. Дети также медленнее теряют тепло из-за менее развитого механизма потоотделения и меньшего объема крови по сравнению со взрослыми.

Однако пожилые люди не менее подвержены опасности теплового удара, чем маленькие дети. Люди старше 65 лет составляют от 80 % до 90 % жертв тепловых волн.

Жизнь, игра и/или работа в условиях высокой температуры или влажности дольше, чем может выдержать организм, приводит к таким аномальным реакциям. Тепловой удар может произойти в припаркованном автомобиле, общественном транспорте, на пляже, в бассейне или даже в квартире без кондиционера.

Даже умеренная жара может напрягать сердце

Исследование, опубликованное в Journal of Applied Physiology, показало, что при высокой влажности температура воздуха в 34 °С, а при сухом воздухе температура 41 °С может привести к существенному увеличению числа сердечных сокращений (ЧСС). И происходит это еще до того, как у человека начинает повышаться внутренняя температура.

Для определения порога сердечного риска физиологи из Стейт-Колледжа Университета штата Пенсильвания заставили 51 молодого здорового участника заниматься легкой физической активностью (медленно ходить) в камере, температура или влажность в которой повышалась каждые 5 минут. Исследователи отслеживали температуру тела каждого участника (температуру внутренних органов) с помощью датчиков, помещенных в капсулы, которые участники проглатывали.

Кроме того, исследователи измеряли ЧСС участников. По мере нагревания камеры ЧСС увеличивалась, а затем достигала плато. Однако при дальнейшем нагревании камеры ЧСС добровольцев вновь начинала расти и продолжала увеличиваться к моменту окончания эксперимента, что свидетельствует о значительной нагрузке на сердечно-сосудистую систему.

В условиях повышенной влажности участники эксперимента испытывали нагрузку на сердечно-сосудистую систему при температуре воздуха около 34 °C. В сухом воздухе этот порог составлял около 41 °C. Нагрузка на сердечно-сосудистую систему росла всегда примерно за 20 минут до того, как температура тела участников начинала повышаться.

Температура воздуха в пределах 34 °C может приводить к устойчивому повышению частоты сердечных сокращений в условиях повышенной влажности.

Поскольку ЧСС легко измерить, этот показатель может стать полезным предупреждающим сигналом. «Если вы вдруг заметили, что ваш пульс быстро и постоянно увеличивается, то это может означать, что температура тела начинает повышаться и необходимо принять меры предосторожности», — предупреждают авторы статьи.

Еще одно исследование показало, что жара может влиять на сердце даже тогда, когда человек не двигается, пишет журнал Nature. Объединенная команда из Рохэмптонского университета в Лондоне и Гарвардской школы общественного здоровья обнаружила, что при влажности воздуха 50 % ЧСС участников, находящихся в состоянии покоя, была в среднем на 64 % выше при температуре 50 °C, чем при 28 °C. То есть если человек просто отдыхает, лежа на пляже, частота его сердечных сокращений все равно будет увеличиваться.

При влажности 50 % и температуре 50 °С частота сердечных сокращений выше в среднем на 64 %, чем при температуре 28 °C.

При повышении температуры организм человека обычно включает два основных механизма ее регуляции: потоотделение и увеличение притока крови к коже. В то время как это происходит, повышается и потребность в обмене веществ, что увеличивает частоту сердечных сокращений. Сердце работает интенсивнее, когда организм «отбирает» у него кровь. Для здоровых молодых людей эти дополнительные усилия могут быть безвредны. Но для пожилых или тех, у кого уже есть заболевания сердца, воздействие экстремальной жары может оказаться смертельно опасным.

По данным метаанализа, проведенного в 2022 году, повышение температуры в жару всего на 1 °C связано с увеличением риска смерти от сердечно-сосудистых заболеваний на 2,1%.

Общие признаки теплового удара:

• сухость и/или покраснение кожи,

• учащенное дыхание по сравнению с нормой,

• головная боль,

• головокружение,

• спутанность сознания,

• странности поведения (например, произнесение фраз, не имеющих смысла; необычная агрессивность),

• невнятная речь,

• судороги,

• тошнота,

• рвота.

Жара выматывает и злит…

Исследование, опубликованное в научном журнале JAMA Psychiatry, сообщило об увеличении на 8 % числа обращений за неотложной помощью из-за воздействия жары на психическое здоровье.

Специалисты Медицинского колледжа Бейлора (Хьюстон, США) напоминают, что жара влияет не только на физическое, но и на психическое здоровье человека. В условиях постоянной высокой температуры окружающей среды резко снижается работоспособность (есть гипотеза, что каждый лишний градус вверх после 26 на шкале Цельсия снижает работоспособность на 10 %), мы становимся более агрессивными и раздражительными, чаще испытываем гнев, дискомфорт, стресс и усталость.

Всему виной влияние этого фактора на основной нейротрансмиттер, отвечающий за поведение, — серотонин, а в жару мы получаем его в избытке. Эти изменения затрагивают даже здоровых людей, тем более в зоне риска оказываются люди с психическими заболеваниями, а также употребляющие психоактивные вещества и алкоголь (они и без того пьют немало жидкости, но в сочетании с жарой потребуется еще большая гидратация). 

В сильную и продолжительную жару тем, кто принимает лекарственные препараты, специалисты советуют проконсультироваться с врачом. Некоторые препараты, такие как литий для пациентов с биполярным расстройством, могут плохо сочетаться с жарой. Литий выводится из организма через почки, поэтому при сильном потоотделении его уровень колеблется.

Исследования показывают, что воздействие любой природной климатической катастрофы может увеличить риск депрессии более чем на 30 %, тревоги — на 70 %, и того и другого — более чем на 87 %.