stringtranslate.com

Тепловой купол

Тепловой купол над Соединенными Штатами

Тепловой купол — это погодное явление, состоящее из экстремальной жары, которая возникает, когда атмосфера удерживает горячий воздух, как будто ограниченная крышкой или колпаком. Тепловые купола возникают, когда сильные атмосферные условия высокого давления остаются неподвижными в течение необычного количества времени, предотвращая конвекцию и осадки и удерживая горячий воздух «в ловушке» в пределах региона. Это может быть вызвано несколькими факторами, включая аномалии температуры поверхности моря и влияние Ла -Нинья . [1] [2] Погодные условия в верхних слоях воздуха изменяются медленно, метеорологи называют их блоком Омега . [3]

Термин часто экстраполируется в терминологии СМИ на любую ситуацию с волнами тепла , хотя волны тепла отличаются, поскольку они представляют собой периоды чрезмерно жаркой погоды, не обязательно вызванные такими стационарными системами высокого давления. [4] Термин «тепловой купол» также используется в контексте городских островов тепла . [5]

Характеристики

Тепловые купола обычно связаны с минимальной облачностью и ясным небом, что обеспечивает беспрепятственное проникновение солнечной радиации к поверхности Земли, повышая общую температуру. [6]

Они также охватывают большую географическую область, в которой атмосферное давление выше, чем в окружающих регионах. [6] Область высокого атмосферного давления действует как крышка на атмосферу и заставляет теплый воздух выталкиваться на поверхность и удерживать его там в течение длительного времени. [6]

Тепловые купола позволяют максимально нагревать Землю, поскольку они позволяют солнечному свету проникать на поверхность Земли. [7]

Создание

Тепловые купола могут возникать в условиях тихого и сухого лета , когда масса теплого воздуха накапливается, а высокое давление атмосферы Земли толкает теплый воздух вниз. Затем воздух сжимается , и поскольку его чистое тепло теперь находится в меньшем объеме, его температура повышается. Когда теплый воздух пытается подняться, высокое давление над ним действует как купол, заставляя воздух опускаться и заставляя его становиться все горячее и горячее, что приводит к повышению давления под куполом. [8] [9]

Северо -западный тепловой купол 2021 года был сформирован таким образом, когда застойная система высокого давления усилила локальные температуры, заблокировала охлаждающие морские бризы и препятствовала образованию облаков. Это позволило непрерывному солнечному излучению еще больше нагревать воздух, а поднимающийся теплый воздух был отброшен обратно вниз системой высокого давления, создав самоподдерживающийся цикл нагрева. [10]

Повышение температуры поверхности моря в северной части Тихого океана, особенно у побережья Вашингтона, Орегона и Британской Колумбии, создает благоприятные условия для формирования куполов высокого атмосферного давления, что может привести к развитию тепловых куполов. [11]

Связь с изменением климата

Исследования показывают, что антропогенное изменение климата [12] играет значительную роль в формировании тепловых куполов, поскольку тепловые купола чаще возникают при более высоких температурах атмосферы. Возникновение тепловых куполов способствует положительной обратной связи усиления изменения климата, приводя к общему повышению атмосферных температур. [13]

Эффекты

Другие погодные явления

Тепловые купола совпадают с застойными атмосферными условиями, усугубляя проблемы качества воздуха . [14] Обычные побочные продукты включают повышенный уровень смога и загрязнения. [15] Тепловые купола могут усиливать волны тепла, взаимодействуя с другими погодными системами, такими как фронтальные границы . [16] Они также могут способствовать засухе , увеличивая скорость испарения и уменьшая влажность почвы. [17] В таких областях, как Центральная долина Калифорнии , тепловые купола усугубляют условия засухи, увеличивая скорость испарения среди сельскохозяйственных культур и местной растительности. [18]

Экосистема

Предыдущие тепловые купола были связаны с широко распространенным повреждением деревьев, в первую очередь из-за высокой солнечной радиации. [19] Наряду с ожогами листьев в результате теплового стресса, эволюционное создание и успех видов листвы, устойчивых к теплу [19], были побочными продуктами тепловых куполов.

Тепловые купола увеличивают тепловой стресс [20] организмов, обитающих в приливных экосистемах, фактор, который ранее привел к гибели морских видов во время Североамериканского теплового купола 2021 года.

Сообщество

Возникновение тепловых куполов способствовало росту беспокойства об изменении климата. Это было особенно продемонстрировано среди жителей Британской Колумбии, которые в предыдущих исследованиях демонстрировали более высокий уровень беспокойства об изменении климата [21] после североамериканского теплового купола 2021 года.

Тепловые купола подвергают сообщества риску повышения уровня смертности. Смерти, вызванные тепловыми куполами, с большей вероятностью повлияют на восприимчивые и маргинализированные группы населения, которые с меньшей вероятностью будут иметь доступ к кондиционированным жилым помещениям. [22]

Известные события

Тепловой купол в Западной Северной Америке 2021 года привлек внимание своей беспрецедентной интенсивностью и продолжительностью за последние годы, что привело к значительным социальным последствиям, таким как широкомасштабные отключения электроэнергии и увеличение лесных пожаров. [19] Это еще раз подчеркнуло срочность решения проблемы изменения климата с целью снижения частоты и серьезности таких событий. [23] [24] Решение проблемы выбросов парниковых газов и принятие стратегий являются важными шагами на пути к снижению частоты экстремальных тепловых явлений в 2021 году.

В 2021 году рекордный тепловой купол в Британской Колумбии стал причиной бесчисленных смертей в обществе, что привело к рекордно катастрофическому времени года. [22] Большинство домохозяйств в более широком Ванкувере не имеют кондиционеров , в результате чего люди очень восприимчивы к смерти, вызванной жарой, такой как тепловое истощение и тепловой удар . Исследование этого события подчеркивает важность общественного здравоохранения и обеспечения большего количества кондиционеров и городских зеленых зон . [22]

Устойчивый тепловой купол привел к обширным лесным пожарам , неурожаям и всплеску смертности во время российской волны тепла в 2010 году. Далеко идущие последствия, вызванные экономическими и социальными факторами этого события, отразились на глобальном уровне, повлияв на взаимосвязь региональных погодных явлений и сельскохозяйственных рынков. [25]

Примеры

Тепловой купол волны тепла в Западной Северной Америке 2021 года над западной Канадой и северо-западом США . «Высокое» давление слева — это тепловой купол

Будущее

Исследования указывают на прогнозируемое увеличение стационарных волн, циркулирующих вокруг Северной Америки после возникновения тепловых куполов. [26] Это те же самые волны, которые приводят к экстремальным тепловым явлениям, что указывает на более высокую вероятность [26] подобных событий в будущем. Исследования показали, что развитие тепловых куполов в целом маловероятно, [27] однако растущий уровень беспокойства вокруг воздействия изменения климата подчеркивает, что тепловые купола могут больше не быть редким явлением.

Смягчение

Методы смягчения последствий тепловых куполов часто включают городское планирование , [28] инициативы общественного здравоохранения и взаимодействие с общественностью. Стратегии включают увеличение зеленых зон, [29] использование прохладных крыш [30] и улучшение вентиляции [31] в городских районах. Государственные учреждения оказывают поддержку уязвимым слоям населения, снижая неблагоприятные последствия, связанные с жарой, с помощью следующих методов: системы предупреждения о здоровье в связи с жарой, [32] мониторинг данных, центры охлаждения , [33] управление водными ресурсами, [34] и подавление изменения климата, [35] среди других усилий. Образовательные кампании повышают осведомленность о безопасности в связи с жарой, увеличивая эффективность других методов смягчения. [36]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Что такое тепловой купол?». Национальное управление океанических и атмосферных исследований . 30 июня 2021 г.
  2. ^ Burga, Sulcyre (27 июля 2023 г.). «Что нужно знать о тепловых куполах и как долго они служат». Time .
  3. ^ Фридман, Эндрю (25 июля 2019 г.). «Гигантский «тепловой купол» над Европой бьет температурные рекорды, и он движется».
  4. ^ "Экстремальная жара | CISA". www.cisa.gov . Получено 2024-04-01 .
  5. ^ Лакру, Марго. «Qu'est-ce que le «dôme de chaleur» qui fait suffoquer le Canada?». Либерасьон (на французском языке) . Проверено 1 апреля 2024 г.
  6. ^ abc Fan, Yifan; Li, Yuguo; Bejan, Adrian; Wang, Yi; Yang, Xinyan (2017-09-15). "Горизонтальная протяженность потока городского теплового купола". Scientific Reports . 7 (1): 11681. Bibcode :2017NatSR...711681F. doi :10.1038/s41598-017-09917-4. ISSN  2045-2322. PMC 5601473 . PMID  28916810. 
  7. ^ Чжан, Янь; Ван, Сяосюэ; Фань, Ифань; Чжао, Юнлин; Кармелиет, Ян; Ге, Цзянь (2023-05-01). «Поток городского теплового купола отклоняется силой Кориолиса». Urban Climate . 49 : 101449. Bibcode : 2023UrbCl..4901449Z. doi : 10.1016/j.uclim.2023.101449. ISSN  2212-0955.
  8. ^ Розенталь, Закари (26 июля 2018 г.). «Что такое тепловой купол?».
  9. ^ Флеминг, Шон (29 июня 2021 г.). «Что такое североамериканский тепловой купол и насколько он опасен?».
  10. ^ "Северо-западный тепловой купол 2021 года: причины, последствия и перспективы на будущее | Климатические центры Министерства сельского хозяйства США". www.climatehubs.usda.gov . Получено 01.04.2024 .
  11. ^ "Что нужно знать о тепловых куполах и как долго они служат". TIME . 2023-07-27 . Получено 2024-04-01 .
  12. ^ "Северо-западный тепловой купол 2021 года: причины, последствия и перспективы на будущее | Климатические центры Министерства сельского хозяйства США". www.climatehubs.usda.gov . Получено 28.03.2024 .
  13. ^ Чэнь, Цимин; Лу, Цзянь; Чанг, Чуань-Чиэ; Лубис, Сандро В.; Леунг, Л. Руби (2023-11-21). "Прогнозируемое увеличение летних стационарных волн в виде купола тепла над северо-западом Северной Америки". npj Climate and Atmospheric Science . 6 (1): 194. Bibcode :2023npCAS...6..194C. doi : 10.1038/s41612-023-00511-2 . ISSN  2397-3722.
  14. ^ «Как погода влияет на качество воздуха». 25 марта 2024 г.
  15. ^ Микли, Лоретта Дж. (июль 2007 г.). «Будущее нехватки дыхания? Возможные эффекты изменения климата на смог». Окружающая среда: наука и политика для устойчивого развития . 49 (6): 32–43. Bibcode : 2007ESPSD..49f..32M. doi : 10.3200/ENVT.49.6.34-43. ISSN  0013-9157.
  16. ^ Чжан, Юаньцзе; Ван, Лян; Сантанелло, Джозеф А.; Пан, Цзайтао; Гао, Чжицю; Ли, Дэн (2020-05-01). «Самолеты наблюдали суточные изменения планетарного пограничного слоя под воздействием волн тепла». Атмосферные исследования . 235 : 104801. Bibcode : 2020AtmRe.23504801Z. doi : 10.1016/j.atmosres.2019.104801 . ISSN  0169-8095.
  17. ^ Ламауи, Моуна; Джемо, Мартин; Датла, Раджу; Беккауи, Фаузи (2018). «Стрессы, вызванные теплом и засухой, у сельскохозяйственных культур и подходы к их смягчению». Frontiers in Chemistry . 6 : 26. Bibcode : 2018FrCh....6...26L. doi : 10.3389/fchem.2018.00026 . ISSN  2296-2646. PMC 5827537. PMID 29520357  . 
  18. ^ Mera, Roberto; Massey, Neil; Rupp, David E.; Mote, Philip; Allen, Myles; Frumhoff, Peter C. (2015-12-01). «Изменение климата, климатическая справедливость и применение вероятностной атрибуции событий к летним экстремальным температурам в Центральной долине Калифорнии». Climatic Change . 133 (3): 427–438. Bibcode : 2015ClCh..133..427M. doi : 10.1007/s10584-015-1474-3 . ISSN  1573-1480.
  19. ^ abc "Причины широкомасштабного повреждения листьев в результате Тихоокеанского северо-западного теплового купола в июне 2021 г.: больше тепла, чем засухи". academic.oup.com . 5 января 2023 г. Получено 28.03.2024 .
  20. ^ Raymond, Wendel W.; Barber, Julie S.; Dethier, Megan N.; Hayford, Hilary A.; Harley, Christopher DG; King, Teri L.; Paul, Blair; Speck, Camille A.; Tobin, Elizabeth D.; Raymond, Ann ET; McDonald, P. Sean (20 июня 2022 г.). «Оценка воздействия беспрецедентной волны тепла на приливных моллюсков моря Салиш». Экология . 103 (10): e3798. Bibcode : 2022Ecol..103E3798R. doi : 10.1002/ecy.3798. ISSN  0012-9658. PMC 9786359. PMID 35726191  . 
  21. ^ Брату, Андреа; Кард, Киффер Г.; Клоссон, Калиша; Аран, Нилуфар; Маршалл, Карли; Клейтон, Сьюзан; Гисласон, Майя К.; Самджи, Хасина; Мартин, Джина; Лем, Мелисса; Логи, Кармен Х.; Такаро, Тим К.; Хогг, Роберт С. (2022-05-01). «Тепловой купол 2021 года в Западной Северной Америке усилил беспокойство по поводу изменения климата среди жителей Британской Колумбии: результаты естественного эксперимента». Журнал изменения климата и здоровья . 6 : 100116. doi : 10.1016/j.joclim.2022.100116 . ISSN  2667-2782.
  22. ^ abc Хендерсон, Сара Б.; Маклин, Кэтлин Э.; Ли, Майкл Дж.; Косатски, Том (февраль 2022 г.). «Анализ смертности в сообществе во время катастрофического теплового купола 2021 года: ранние данные для информирования о мерах реагирования общественного здравоохранения во время последующих событий в Большом Ванкувере, Канада». Экологическая эпидемиология . 6 (1): e189. doi :10.1097/EE9.00000000000000189. PMC 8835552. PMID  35169667 . 
  23. ^ Хендерсон, Сара Б.; Маклин, Кэтлин Э.; Ли, Майкл Дж.; Косатски, Том (февраль 2022 г.). «Анализ смертности в сообществе во время катастрофического теплового купола 2021 года: ранние данные для информирования о мерах реагирования общественного здравоохранения во время последующих событий в Большом Ванкувере, Канада». Экологическая эпидемиология . 6 (1): e189. doi :10.1097/EE9.00000000000000189. PMC 8835552. PMID  35169667 . 
  24. ^ "Северо-западный тепловой купол 2021 года: причины, последствия и перспективы на будущее | Климатические центры Министерства сельского хозяйства США". www.climatehubs.usda.gov . Получено 07.04.2024 .
  25. ^ Чжан, Янь; Ван, Сяосюэ; Фань, Ифань; Чжао, Юнлин; Кармелиет, Ян; Ге, Цзянь (2023-05-01). «Поток городского теплового купола отклоняется силой Кориолиса». Urban Climate . 49 : 101449. Bibcode : 2023UrbCl..4901449Z. doi : 10.1016/j.uclim.2023.101449. ISSN  2212-0955.
  26. ^ ab Chen, Ziming (21 ноября 2023 г.). "Прогнозируемое увеличение летних стационарных волн типа купола тепла над северо-западом Северной Америки". npj Climate and Atmospheric Science . 6 (1). Bibcode : 2023npCAS...6..194C. doi : 10.1038/s41612-023-00511-2 .
  27. ^ Малкерн, Энн (3 октября 2023 г.). «Смертельный тепловой купол был событием, случающимся раз в 10 000 лет».
  28. ^ Гаго, Э.Дж.; Ролдан, Дж.; Пачеко-Торрес, Р.; Ордоньес, Дж. (01.09.2013). «Город и городские тепловые острова: обзор стратегий смягчения неблагоприятных последствий». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 25 : 749–758. doi :10.1016/j.rser.2013.05.057. ISSN  1364-0321.
  29. ^ Вонг, Нюк Хиен; Ю, Чен (2005-09-01). «Исследование зеленых зон и городского острова тепла в тропическом городе». Habitat International . 29 (3): 547–558. doi :10.1016/j.habitatint.2004.04.008. ISSN  0197-3975.
  30. ^ Пизелло, Анна Лаура; Сантамоурис, Маттеос; Котана, Франко (октябрь 2013 г.). «Эффект активной прохладной крыши: влияние прохладных крыш на эффективность системы охлаждения». Достижения в области исследований энергетики зданий . 7 (2): 209–221. Bibcode : 2013AdBER...7..209P. doi : 10.1080/17512549.2013.865560. ISSN  1751-2549.
  31. ^ Эйнсли, Ричард; Шил, Джон Дж. (2017-05-04). «Стратегии вентиляции для потепления мира». Architectural Science Review . 60 (3): 249–254. doi :10.1080/00038628.2017.1300764. ISSN  0003-8628.
  32. ^ Ковац, Р. Сари; Хаджат, Шакур (2008-04-01). «Тепловой стресс и общественное здоровье: критический обзор». Ежегодный обзор общественного здравоохранения . 29 (1): 41–55. doi :10.1146/annurev.publhealth.29.020907.090843. ISSN  0163-7525. PMID  18031221.
  33. ^ Беди, Нил Сингх; Адамс, Куинн Х.; Хесс, Джереми Дж.; Веллениус, Грегори А. (сентябрь 2022 г.). «Роль охлаждающих центров в защите уязвимых лиц от экстремальной жары». Эпидемиология . 33 (5): 611–615. doi :10.1097/EDE.0000000000001503. ISSN 1044-3983  . PMC 9378433. PMID  35706096. 
  34. ^ Ричардс, Дэниел Р.; Эдвардс, Питер Дж. (2018-07-04). «Использование инфраструктуры управления водными ресурсами для решения проблемы риска наводнений и городского теплового острова». Международный журнал развития водных ресурсов . 34 (4): 490–498. Bibcode : 2018IJWRD..34..490R. doi : 10.1080/07900627.2017.1357538. ISSN  0790-0627.
  35. ^ Пэн, Роджер Д.; Бобб, Дженнифер Ф.; Тебальди, Клаудия; Макдэниел, Ларри; Белл, Мишель Л.; Доминичи, Франческа (май 2011 г.). «К количественной оценке смертности от будущих волн тепла в условиях глобального изменения климата». Перспективы охраны окружающей среды и здоровья . 119 (5): 701–706. doi :10.1289/ehp.1002430. ISSN  0091-6765. PMC 3094424. PMID 21193384  . 
  36. ^ Хасан, Фариха; Марсия, Шаян; Патель, Каджал; Агравал, Приянка; Раззак, Джунаид Абдул (январь 2021 г.). «Эффективные вмешательства на уровне сообщества для профилактики и лечения заболеваний, связанных с жарой: обзорный обзор». Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 18 (16): 8362. doi : 10.3390/ijerph18168362 . ISSN  1660-4601. PMC 8394078. PMID 34444112  . 

Внешние ссылки

  • в
  • т
  • е