Въздействието върху здравето на екстремалните горещини в градовете и как се борят с тях

Екстремалните горещини се превръщат във все по-голяма заплаха за физическото и психическо здраве на живеещите в големите градове. Топлинната заплаха в градовете се изостря особено от топлопоглъщащите строителни материали, транспорта, промишлеността, по-високите нива на замърсяване на въздуха, липсата на растителност и други фактори. Това явление е известно като ефект на „градския топлинен остров“. По тази причина много страни и големи градове търсят конкретни решения за справяне с повишаващите се температури и непоносимите жеги.

„Човек може да свикне с всичко, освен със студа“, тези думи се приписват на Руал Амундсен, който пръв е достигнал Южния полюс. Днес, по всичко изглежда, че и жегата става все по-непоносима за жителите на Земята.

Според доклад на Службата на ООН за координация по хуманитарните въпроси и Международната федерация на дружествата на Червения кръст и Червения полумесец на ООН от октомври 2022 г., екстремните горещини, които биха се случили на всеки 50 години, независимо от човешката дейност, сега са пет пъти по-вероятни. И с повишаване на температурата на Земята с 2 °C, тази вероятност ще се увеличи 14 пъти. Подобни явления ще са съпроводени едновременно от високи нива на топлина и влажност, което е много по-опасно за хората. Според авторите на доклада до 2100 г. този проблем ще засегне до 600 милиона души. Прогнозираната смъртност от горещи вълни е „удивително висока“ и сравнима със смъртността от всички видове рак или всички видове инфекциозни заболявания, се казвав доклада.

Учени от Института за Земята към Колумбийския университет (САЩ) са разработили климатичен модел, който показва, че около 83 милиона души могат да умрат от последиците от глобалното затопляне преди края на века.

Понастоящем температурата на Земята е с около 1,1°C по-висока, отколкото през 1800 г. Годините между 2015-2019 г. са били петте най-топли години в историята, откакто се води официална статистика, докато периодът 2010-2019 г. е било най-горещото десетилетие. 2022 година беше особено знаменателна – жегата се наблюдаваше по целия свят, включително региони, които са далеч от екватора и тропиците. До 2100 г. летата в северното полукълбо ще стават по-горещи и ще продължават близо половин година, прогнозира Юпин Гуан, океанограф от Института по океанология към Китайската академия на науките.

Защо горещините са вредни за здравето

Много хора споделят, че се чувстват особено раздразнителни в горещи дни. Фактите показват, че екстремните горещини имат отрицателно въздействие върху психичното здраве. Например, изследване, проведено в Ню Йорк, е показало, че в горещите дни се увеличава броят на спешните посещения в болницата във връзка с афективни и тревожни разстройства, шизофрения и деменция, както и злоупотребата с психоактивни вещества. Друго изследване свързва повишаването на температурата с увеличаване на броя на самоубийствата.

Също така горещото време може да повлияе на качеството на въздуха и да затрудни дишането. Топлината обикновено се съпровожда от неподвижност на въздуха. Въздухът се застоява, което води до повишаване концентрацията на замърсяващите вещества. Приземният озон също е особено вреден. Този газ се образува, когато замърсителите, отделяни от автомобили, електроцентрали и промишлени източници, встъпват в химически реакции със слънчевата светлина.

В допълнение, големият брой горещи дни увеличава вероятността на възникване на рак на кожата при хората. Слънчевото изгаряне е в резултат на прекомерното излагане на ултравиолетови лъчи, което от своя страна провокира развитието на болестта.

Когато телесната температура на човек се повиши до 38°C, мозъкът започва да дава команди на мускулите да забавят своята дейност и това предизвиква умора. Това се нарича топлинно изтощение. Симптомите на това явление включват също така замаяност, зрителни смущения, силна жажда, гадене, сърцебиене и изтръпване. Ако телесната температура не се понижи, топлинното изтощение може да се прерасне в топлинен удар.

Опасността от съчетанието на висока температура и висока влажност

Възможно ли е да се свикне с жегата? В края на краищата обитателите на пустини и други сухи места са живели от векове в горещ климат. Може би жителите на другите региони в крайна сметка ще се адаптират към новите климатични условия? Експертите обаче не са склонни към оптимизъм по този въпрос. Факт е, че не вълните от екстремни горещини са толкова опасни за човек, колкото комбинацията им с висока влажност.

Намирайки се в суха гореща среда човек отделя пот, която бързо се изпарява, охлаждайки тялото. При условия на висока влажност изпотяването не действа като охлаждане, така че телесната температура продължава да се повишава от топлината. Това води до прегряване, дехидратация и общ дисбаланс на организма, а понякога и смърт. Ето защо температурата на “мокрия” термометър е толкова важна – тя съчетава температурата на сухия въздух, показана от термометъра, с влажността.

Климатолозите от Калифорнийския университет в Бъркли са изследвали въздействието на екстремната топлина и влажност върху човешкото здраве и по този начин са коригирали температурния индекс. Изследването показва, че при 100% влажност човешкото тяло е изложено на високи рискове още при температура от 30°C, тъй като тялото при тези условия „усеща“ температурата както при 60°C. Подобен ефект се наблюдава при температура 35°C и влажност 65%.

Учени от Университета на Пенсилвания (САЩ) са провели тест върху доброволци, за да изяснят безопасния праг на нивото на “мокрия” термометър. В лабораторни условия група млади здрави мъже и жени са били подложени на топлинен стрес. Експериментът е показал, че безопасна комбинация от температура и влажност на околната среда, при която тялото не прегрява, е 31 ° C при 100% влажност или 38 ° C при 60%. Трябва да се отбележи, че тестовете са проведени при минимално физическо натоварване и с млади хора. Тези условия биха представлявали смъртоносен риск за хора над 65 години.

Счита се, че праговата или критичната температура по мокър термометър, при която здрав човек може да живее шест часа, е 35°C при 100% влажност или около 40°C на въздуха при относителна влажност 75%.

Как градовете се борят с жегата

Нарастващата заплаха от глобалното затопляне принуди представители на 196 държави да седнат на масата за преговори през 2015 г. и да подпишат Парижкото споразумение за климата. То предвижда ограничаване на повишаването на средната температура на планетата на ниво от 1,5°C.до 2050 г. В подписалите споразумението страни и особено в развитите страни бе поет курс към „зелена“ икономика, постигане на въглероден неутралитет (съотношението на емисиите и усвояването на въглероден диоксид) до 2040 г., активното въвеждане на алтернативни източници на енергия (вятър, слънце), залесяване и много други . Особено внимание се обръща на технологиите за преработка на отпадъците, особено хранителните. Според оценката на климатичната организация Project Drawdown страните, участващи в споразумението, трябва да похарчат около 26 трилиона долара за тези цели, за да сведат до минимум емисиите на парникови газове до 2040 г.

Топлинната заплаха в градовете се изостря особено от топлопоглъщащите строителни материали, транспорта, промишлеността, по-високите нива на замърсяване на въздуха, липсата на растителност и други фактори. Това явление е известно като ефект на „градския топлинен остров“ и означава, че в градовете температурите са обикновено с 3–8°C по-високи от тези в съседните селски райони.

Много страни и големи градове търсят конкретни решения за справяне с повишаващите се температури и непоносимите горещини. Например в Сингапур от 2017 г. са създали цифров модел за анализиране на ефективността на различните мерки за намаляване на топлината и избягване на излишни разходи за решения, които може да не сработят.

Като основни проблеми на градското прегряване се очертават липсата на зелени площи и неефективното използване на енергията и горивата в градската инфраструктура.

Повишаване устойчивостта към горещините

Най-очевидният начин за борба с ефекта на топлинния остров в градовете е разширяването на зелената площи, включително засаждане на дървета, разполагането на „зелени покриви“ и т.н. Други варианти включват въвеждането на “студени покриви” с покрития, които отразяват повече слънчева светлина и абсорбират по-малко топлина. Такива покриви например се монтират като част от проекта NYC Cool Roofs в Ню Йорк. Така наречените „хладни“ покриви вече се монтират в Лос Анджелис, Филаделфия, Вашингтон, Торонто, Кейптаун, Мадрид и Буенос Айрес.

Големият брой зелени площи, „зелени покриви“ и други природни елементи служат като своеобразен буфер срещу климатичните заплахи. Освен това те спомагат за подобряване на физическото и психическото здраве и правят градовете по-приятни за живеене. Например властите в Барселона имат 20-годишен план за понижаване на температурите в града наречен „Дървета за живот“. А в Остин, САЩ, съществува схема за въглеродни кредити, чрез която се финансира програма за засаждане на дървета.

„Прохладни“ тротоари

С все по-голяма популярност се ползват така наречените „прохладни“ тротоари. Конвенционалните материали за настилка, които обикновено покриват около 40% от града, достигат пикови летни температури до 65°C и загряват въздуха над тях. За да предотвратят това, градовете могат да използват по-светли цветове, за да създадат повече отразяващи повърхности, които намаляват топлинния риск. Например в Япония градските власти на Токио предоставят субсидии за охлаждащи покрития в рамките на пътното строителство и поддръжката на пътната инфраструктура в приоритетните райони. Други градове, използващи охлаждащи покрития са Париж, Лос Анджелис и Сидней.

Градове – „гъби“

Джухай, китайски град с 2,4 милиона жители, е част от пилотен проект за създаване на градове „гъби“. Всички твърди повърхности в такива градове, по-специално пътищата и тротоарите, ще могат да абсорбират, пречистват и съхраняват вода. Използването на порести тухли и порест бетон може да намали температурата на повърхността на тротоарите съответно с 12°C и 20°C, а температурата на въздуха с 1°C.

Площадки с пръскалки

В Израел са намерили други решения за понижаване на температурите, а именно монтирането на водни площадки и други алтернативни методи за засенчване и охлаждане, включително „площадки с пръскалки“. Те представляват детски площадки за игра, където водата се разпръска от вертикални конструкции или наземни пръскачки и след това се оттича, преди да се застои.

Предизвикване на изкуствени дъждове

В Обединените арабски емирства са успели да предизвикат изкуствено дъжд при жега от 50°C. Технологиите за създаване на дъжд са свързани със специални експерименти за „посяване“ на облаци. ОАЕ са ги провели съвместно с учени от британския университет в Рединг. Дронове са изстрелвали електрически разряди в облаците без използването на химически съединения.

Фонтани с питейна вода, зелени зони, климатици

Общините на различните европейски градове, отчитайки настоящите горещини, полагат усилия за създаване на местни локални зелени площи с фонтани с питейна вода, разработване на нови формати за озеленяване, създаване на охладени павилиони, оборудване на социалните и обществените заведения с климатици, а също така обществения транспорт и др.

Вредата от климатиците и търсене на решение

Според Международната агенция по енергетика (IEA) климатиците и електрическите вентилатори използват близо 20% от общата електроенергия, използвана в сградите по света. В същото време потреблението на енергия за охлаждане от 1990 г. насам се е увеличило повече от три пъти, със значителни последици за електрическата мрежа, особено в периоди на пиково натоварване и екстремни горещини.

Обнадеждаващо изследване от 2022 г. на екип от австрийски и френски учени е установило, че преминаването към пропан като хладилен агент може да намали глобалното повишаване на температурата в резултат на охлаждането на помещенията. По този начин може да се избегне повишаване на глобалната температура с 0,09°C до края на века и това да допринесе значително за непокачването на глобалната температура над 1,5°C.

Климатизацията е отличителна черта на градовете, които изпитват екстремни горещини. Това допринася за значителния дял на емисии на въглероден диоксид. И така, как можем да изградим по-екологични сгради, да използваме по-малко енергия и да се осигури прохлада? Колко осъществим е този модел?

В Сингапур и други градове търсят решение в охлаждането на районно ниво. Там вместо индивидуални климатици се използва подземна тръбопроводна система. Това е мрежа от изолирани тръби, част от които са под земята. По тези тръби се транспортира вода от централна хладилна инсталация до климатиците в сградите, свързани към системата. След нагряване водата отново се връща под земята за повторно охлаждане.

С по-широкото използване на този вариант за охлаждане експлоатационните разходи на такива системи ще намалеят. Освен това особено внимание трябва да се обърне на използването на естествената вентилация, изкуствено засенчване и растителната покривка.

Стратегиите за намаляване на топлинното натоварване, които намаляват ефекта на градския топлинен остров, трябва да бъдат част от по-широкото планиране на градския климат и да бъдат включени в съответното секторно законодателство, особено за нови и съществуващи сгради, транспорт и градско планиране.