随着全188金宝搏手机版球变暖的加剧,大气能容纳多少额外的水蒸气有上限吗?

2019年8月13日上午9:25
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艾略特Negin
资深作家

我相信你一定听过这句古老的谚语:“不是因为热,而是因为湿度。”在华盛顿特区生活了三十年,我当然知道这意味着什么。也就是说,更准确的说法是,“这不仅是温度的问题,也是湿度的问题。”

事实上,在估计全球变暖引发的高温将产生的影响时,湿度是至关重要的。188金宝搏手机版仅仅依靠温度升高对未来热应激的科学预测低估了这个问题。毕竟,在美国首都华盛顿100华氏度、湿度70%的夏日,与凤凰城100华氏度、湿度25%的夏日感觉有很大不同。当空气中有大量水蒸气时,感觉更热。

考虑到这一现象,忧思科学家联盟(UCS)发表了这份报告188金宝博美国的杀手热,连同一个同行评议研究发表在《环境研究通讯》杂志上。该报告和研究都使用了热指数——当空气温度与空气中的水分含量相结合时感觉有多热——来预测如果工业化国家不迅速采取行动减少温室气体排放,全国范围内极端高温迅速增加的影响。

事实证明,这份报告和研究的发布日期——7月16日——正好赶上了一场席卷美国中部和东部的持续热浪。华盛顿的整个7月都是残酷的。我们在至少90华氏度的高温下度过了22天,平均湿度为65%。

就在最近,我们收到了来自肯塔基州列克星敦的UCS成员Henry J.关于水蒸气和全球变暖的问题,他肯定对高湿度很熟悉。188金宝搏手机版8月的第一周,莱克星顿经历了80多度的高温,湿度在50%到65%之间徘徊。

克里斯蒂达尔

Kristina Dahl共同撰写了这份报告。她是忧思科学家联盟气候与能源项目的高级气候科学家。188金宝博照片:UCS

这是一个为主要作者量身定做的问题杀手热报告,克里斯蒂娜达尔他是我们气候与能源项目的高级气候科学家。克里斯蒂拥有麻省理工学院-伍兹霍尔海洋学研究所联合项目的古气候博士学位,在2018年加入UCS之前,她是罗格斯大学校园范围内气候变化项目的副主任,也是UCS的长期顾问。

问:随着全球188金宝搏手机版变暖的加剧,大气中能容纳多少额外的水蒸气有上限吗?-亨利·J,肯塔基州莱克星顿

K.D。简短的回答是否定的,据我们所知没有上限。但长一点的答案是,它有点复杂。

实验表明,在远高于我们对全球变暖的预期的温度下,空气可以继续积累水蒸气。188金宝搏手机版随着大气变暖,会发生一些事情:水体蒸发增加,这将水汽添加到大气中,空气中的水分子变得充满能量并开始更快地移动。通电的水分子不太可能凝结,所以人们常说,温暖的空气可以“容纳”更多的水蒸气。

凝结往往发生在大气中的尘埃和盐等颗粒周围。在水分子开始凝结之前,有足够多的颗粒,湿度通常不会超过100%,尽管理论上在完全纯净的空气中可以超过100%。也就是说,达到100%湿度所需的水蒸气量取决于空气温度。

恩:湿度有什么区别?

K.D。当你的身体的冷却系统试图应对炎热的天气时,湿度起着至关重要的作用。人们通过出汗来释放热量,因为当汗水蒸发时,它有冷却作用。微风或风扇可以通过加快蒸发的速度来帮助我们降温。但是我们周围空气的湿度限制了汗液的蒸发,降低了相关的冷却效果。所以高温和高湿会使我们的身体积聚热量。出于这个原因,天气预报员经常谈论热指数或“感觉”温度,这是温度和湿度或“相对湿度”的综合指标。

在阿肯色州、乔治亚州和其他潮湿的州,高温指数可能比空气温度高得多,而在亚利桑那州、新墨西哥州和其他干旱的州,温度和高温指数可能是一样的。

图表显示废话

为了确定热量和湿度的影响,美国国家气象局根据典型温暖季节条件的范围制定了热量指数。随着气候变暖,炎热指数将超出可靠计算值的范围,或者,毫不夸张地说,超出图表。

随着炎热指数的上升,越来越多的人容易患上与热有关的疾病,包括热应激和中暑。认识到热指数对人体热体验的重要性,美国国家气象局(National Weather Service)使用基于热指数的阈值作为发布热预警和过热警告的基础。例如,当高温指数达到105华氏度时,气象局通常会发出过热警告,其中包括“很可能患中暑”或“儿童、老年人、没有空调的人以及那些参加剧烈户外活动的人最容易受到影响”等语言。

热指数将如何随全球变暖而变化?188金宝搏手机版

湿度的重要性促使我和同事们在最近的研究中专注于使用热量指数而不是仅使用温度来预测未来的极端高温杀手热在美国报告。如果没有湿度这一因素,以前的大多数研究只捕捉到了温度上升如何威胁我们健康的一部分。

然而,关于热量指数,有一件事非常有趣,那就是它旨在涵盖我们历史上经历过的各种条件。随着全188金宝搏手机版球变暖的进展,我们会越来越多地发现自己处于上图中的黑色“表外”区域。该区域代表的情况非常热,超过了美国国家气象局(National Weather Service)的热指数范围和公式。值得庆幸的是,这种情况在美国极为罕见。在亚利桑那州和南加州的索诺兰沙漠,它们每年只有几天的时间。

我们的杀手热分析发现,如果世界范围内的工业化国家不能减少全球温室气体的排放,在未来几十年里,美国极端高温天气的频率和严重程度将会惊人地增加,坦率地说,这是可怕的。例如,我们发现,到本世纪中叶,全国每年高温指数高于105华氏度的平均天数将翻两番。虽然历史上只有三个美国城市每年平均有30天或更长时间的高温指数高于105华氏度,但到本世纪中叶,全国将有150多个城市经历这种频率和水平的极端高温。

如果全球排放量不急剧下降,该国暴露在异常条件下的人数也将急剧上升。从现在到本世纪中叶,平均每年暴露在异常环境下一周或更长时间的人数将从不到2000人增加到大约600万人。到本世纪末,超过三分之一的美国人口(1.2亿人)将经常暴露在这些危险条件下。

好消息是,这种不可思议的热未来还远未成定局。积极减排,将未来全球变暖限制在3.6°f或2°c以内,将遏制气候扩张,并使数百万美国人免受无情的夏季188金宝搏手机版炎热之苦。

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