سناریوی موج گرما که دانشمندان آب و هوا را در شب بیدار نگه می دارد

در عصر پنجشنبه اخیر، یک طوفان بادی عجیب به نام derecho (به اسپانیایی به معنای «مستقیم به جلو») به هیوستون، شهری با بیش از دو میلیون نفر که اتفاقا مرکز صنعت سوخت فسیلی در آمریکا نیز هست، رسید.

در عرض چند دقیقه بادهایی با سرعت ۱۰۰ مایل در ساعت پنجره های ساختمان های اداری را بیرون زد، درختان را ریشه کن کرد و تیرهای برق و دکل های انتقال را واژگون کرد. برق نزدیک به یک میلیون خانوار قطع شد. این بدان معناست که نه تنها نور وجود ندارد، بلکه تهویه مطبوع نیز وجود ندارد. خسارات ناشی از طوفان به حدی بود که پنج روز بعد، بیش از ۱۰۰۰۰۰ خانه و کسب و کار همچنان در گرما و تاریکی محصور بودند.

خوشبختانه، روزی که دِرِکو وارد شد، دمای هوا در هیوستون، شهری که به خاطر تابستان‌های باتلاقی‌اش بدنام است، از پایین تا اواسط دهه ۸۰ بود. مطمئناً داغ است، اما برای اکثر افراد سالم، تهدید کننده زندگی نیست. از حداقل هشت مورد مرگ گزارش شده در نتیجه طوفان، هیچ کدام در اثر قرار گرفتن در معرض گرما نبوده اند.

اما اگر این طوفان چند روز بعد می آمد، شاید در آخر هفته روز یادبود، زمانی که دمای هوا در هیوستون به ۹۶ درجه رسید، با شاخص گرمایی تا ۱۱۵، ممکن بود داستان بسیار متفاوت باشد. «طوفان کاترینای گرمای شدید» اینگونه است که میخائیل چستر، مدیر مرکز زیرساخت‌ها و مهندسی پایدار متیس در دانشگاه ایالتی آریزونا، آن را برای من بیان کرد و یادآور خاطره طوفان فاجعه‌بار سال ۲۰۰۵ است که لوئیزیانا را درنورد و نیواورلئان را ویران کرد. بیش از ۱۳۰۰ نفر را کشت.

اکثر افرادی که مردند در لوئیزیانا در دوران کاترینا در اثر غرق شدن، جراحات یا ناراحتی های قلبی درگذشت. اما دکتر چستر از کاترینا به عنوان استعاره ای استفاده می کرد که می تواند برای شهری که برای یک فاجعه شدید آب و هوایی آماده نیست اتفاق بیفتد. در نیواورلئان، سیستم آبگیری بود غرق باران های سیل آسا; در نهایت ۸۰ درصد شهر زیر آب بود.

در عوض، اگر در شهری که به تهویه مطبوع وابسته است، برق برای چند روز در طول موج گرمای طوفانی تابستان قطع شود؟

در سناریوی دکتر چستر، بحران مرکب گرمای شدید و قطع برق در شهری بزرگ مانند هیوستون می‌تواند منجر به خرابی‌های آبشاری شود، آسیب‌پذیری‌هایی را در زیرساخت‌های منطقه آشکار کند که پیش‌بینی آن دشوار است و می‌تواند منجر به هزاران یا حتی ده‌ها هزار نفر شود. ، مرگ و میر ناشی از قرار گرفتن در معرض گرما در عرض چند روز. خطر برای مردم در شهرها بیشتر خواهد بود زیرا تمام بتن و آسفالت گرما را تقویت می کند و درجه حرارت را در اواسط بعد از ظهر به همان اندازه افزایش می دهد. ۱۵ درجه تا ۲۰ درجه بالاتر از مناطق پوشش گیاهی اطراف.

دِرچویی که به هیوستون برخورد کرد، هشداری بود در مورد سرعت افزایش خطرات در جهان ما که به سرعت در حال گرم شدن است. گویی برای اثبات این موضوع، حدود ۱۰ روز پس از خاموشی هوستون، طوفان باد دیگری برق صدها هزار خانه و کسب و کار را در دالاس و اطراف آن قطع کرد.

یکی از خطرناک ترین توهمات بحران آب و هوا این است که تکنولوژی زندگی مدرن ما را شکست ناپذیر می کند. انسان ها باهوش هستند. ما ابزار داریم. آره هزینه داره اما ما می‌توانیم با هر چیزی که پیش می‌آید سازگار شویم. در مورد صخره های مرجانی که در اقیانوس های داغ سفید می شوند و میمون های زوزه کش که مرده افتاد در طول موج گرمای اخیر در مکزیک از درختان، خوب، غم انگیز است اما زندگی ادامه دارد.

البته این یک دیدگاه فوق العاده ممتاز است. برای یک چیز، بیش از ۷۵۰ میلیون نفر در این سیاره به برق دسترسی ندارند، خیلی کمتر به تهویه مطبوع. (در هند، دهلی نو دمای ۱۲۰ درجه را در هفته گذشته تجربه کرد که منجر به افزایش گرمازدگی، ترس از خاموشی و احتمال جیره بندی آب شد.) اما این یک دیدگاه ساده لوحانه است، اگر فقط به دلیل حباب ما شکست ناپذیری بسیار شکننده تر از آن چیزی است که ما می دانیم. پس در گرما کاترینا چه انتظاری داریم؟

سال گذشته، محققان موسسه فناوری جورجیا، دانشگاه ایالتی آریزونا و دانشگاه میشیگان مطالعه‌ای را منتشر کردند که به بررسی عواقب خاموشی شدید در طول موج گرمای شدید در سه شهر فینیکس، دیترویت و آتلانتا می‌پردازد. در مطالعه، علت خاموشی مشخص نشده بود.

برایان استون، مدیر آزمایشگاه آب و هوای شهری در جورجیا تک و نویسنده اصلی این مطالعه، به من گفت: “این واقعاً مهم نیست که خاموشی نتیجه یک حمله سایبری باشد یا یک طوفان.” “برای اهداف تحقیق ما، اثر یکسان است.” علت هرچه که باشد، این مطالعه خاطرنشان کرد که تعداد خاموشی های بزرگ در ایالات متحده از سال ۱۶-۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰-۲۱ بیش از دو برابر شده است.

دکتر استون و همکارانش بر روی آن سه شهر آمریکا تمرکز کردند، زیرا آنها دارای جمعیت شناسی، آب و هوا و وابستگی متفاوت به تهویه مطبوع هستند. در دیترویت، ۵۳ درصد از ساختمان ها دارای تهویه مطبوع مرکزی هستند. در آتلانتا، ۹۴ درصد؛ در فینیکس، ۹۹ درصد. محققان پیامدهای سلامتی ساکنان را در یک خاموشی دو روزه در سراسر شهر در طول موج گرما مدل‌سازی کردند و در طی سه روز آینده برق به تدریج برقرار شد.

نتایج تکان دهنده بود: در فونیکس، حدود ۸۰۰۰۰۰ نفر – تقریبا نیمی از جمعیت – برای گرمازدگی و سایر بیماری ها به درمان فوری پزشکی نیاز دارند. سیل مردمی که به دنبال مراقبت هستند، بیمارستان های شهر را فرا می گیرد. بیش از ۱۳۰۰۰ نفر خواهند مرد.

طبق همین سناریو در آتلانتا، محققان دریافتند که ۱۲۵۴۰ بازدید از اورژانس وجود دارد. شش نفر خواهند مرد. که در دیترویتکه درصد بیشتری از ساکنان مسن و نرخ فقر بالاتری نسبت به شهرهای دیگر دارد، ۲۲۱ نفر جان خود را از دست خواهند داد.

شاید نباید از این اعداد تعجب کرد. محققین تخمین زدن در تابستان سال ۲۰۲۲، ۶۱۶۷۲ نفر در اروپا بر اثر گرما جان خود را از دست دادند که گرم ترین فصل ثبت شده در این قاره در آن زمان بود. در ژوئن ۲۰۲۱، موج گرما منتج شد در نزدیک به ۹۰۰ مرگ بیش از حد در شمال غربی اقیانوس آرام. و در سال ۲۰۱۰، یک تخمین زده ۵۶۰۰۰ روس در طول موج گرمای بی سابقه تابستان جان خود را از دست دادند.

هرچه گرمتر می شود، مقابله با آن برای بدن ما دشوارتر می شود و خطر گرمازدگی و سایر بیماری های گرمایی را افزایش می دهد. و در سراسر سیاره گرمتر می شود. سال گذشته گرم ترین سال ثبت شده بود و ۱۰ سال گرم ترین سال همگی بوده اند رخ داده است در دهه اخیر.

در مطالعه شبیه‌سازی موج گرما در این سه شهر، محققان دریافتند که تعداد بسیار بیشتر مرگ و میر در فونیکس با دو عامل توضیح داده می‌شود. اولاً، دماهای مدل‌سازی شده در طول موج گرما در فینیکس (۹۰ تا ۱۱۳ درجه) بسیار بالاتر از دمای آتلانتا (۷۷ تا ۹۷ درجه) یا دیترویت (۷۲ تا ۹۵ درجه) بود که در طول تاریخ دارای امواج گرمایی ملایم‌تری بوده‌اند. و دوم، در دسترس بودن بیشتر تهویه مطبوع در فونیکس به این معنی است که خطرات ناشی از قطع برق در طول موج گرما بسیار بیشتر است.

برای کاهش این خطرات می توان کارهای زیادی انجام داد. ساخت شهرها با بتن و آسفالت کمتر و پارک ها و درختان بیشتر و دسترسی به رودخانه ها و دریاچه ها کمک کننده خواهد بود. سیستم هشدار دهنده امواج گرما استاندارد ملی پیچیده‌تر نیز همینطور است. شهرهای بزرگ همچنین باید آسیب پذیرترین ساکنان را شناسایی کرده و برنامه های واکنش اضطراری هدفمند و برنامه های مدیریت حرارت بلندمدت را توسعه دهند.

انعطاف پذیرتر کردن شبکه به همان اندازه مهم است. فایروال های دیجیتال بهتر در مراکز عملیات شبکه، نفوذ هکرها را خنثی می کند. دفن خطوط انتقال از آنها در برابر طوفان محافظت می کند. باتری های ذخیره برق برای مواقع اضطراری به طور فزاینده ای ارزان هستند.

اما هر چه هوا گرمتر شود، شبکه آسیب‌پذیرتر می‌شود، حتی با افزایش تقاضا برای برق، زیرا مشتریان از سیستم تهویه مطبوع خود استفاده می‌کنند. خطوط انتقال افت می کند، ترانسفورماتورها منفجر می شوند، نیروگاه ها از کار می افتند. یکی مطالعه ۲۰۱۶ دریافتند که در پاسخ به افزایش ۱٫۸ درجه ای دمای تابستان، احتمال افزایش ۳۰ برابری خرابی شبکه های آبشاری در سراسر آریزونا وجود دارد.

داگ لوین، کارشناس شبکه و نویسنده تگزاس، “بیشتر مشکلات شبکه در روزهای گرم ناشی از خرابی در نیروگاه ها یا در شبکه ناشی از گرما، یا مشکل تامین تقاضای زیاد برای خنک کننده است.” انرژی و نیرو خبرنامه، به من گفت. آقای لوین استدلال کرد که بهترین راه برای رفع این مشکل، تشویق مردم به کاهش تقاضای برق در خانه‌های خود با پمپ‌های حرارتی با راندمان بالا، عایق‌بندی بهتر و ترموستات‌های هوشمند، و تولید برق خود با پنل‌های خورشیدی و ذخیره باتری است.

تهدید احتمالی گرما کاترینا یادآور این است که چگونه پیشرفت تکنولوژی خطرات جدیدی را ایجاد می کند حتی اگر خطرات قدیمی را حل کند. در یک روز گرم وحشیانه در سفر اخیر به جیپور، هند، از یک ساختمان قرن هجدهم بازدید کردم که دارای یک فواره سرپوشیده، دیوارهای ضخیم و یک سیستم تهویه بود. برای هدایت باد در هر اتاق. تهویه مطبوع وجود نداشت، اما ساختمان به اندازه یک برج اداری جدید در هیوستون خنک و راحت بود.

تهویه مطبوع ممکن است در واقع یک نیاز مدرن باشد که بسیاری از ما که در مناطق گرم دنیا زندگی می کنیم نمی توانیم بدون آن دوام بیاوریم. اما فناوری فراموش کردن نیز هست. روزی روزگاری مردم خطرات گرمای شدید را درک می کردند و راه هایی برای زندگی با آن طراحی می کردند. و اکنون، با افزایش دما در نتیجه مصرف بی‌رویه سوخت‌های فسیلی، زندگی ده‌ها هزار نفر ممکن است به یادآوری نحوه انجام این کار بستگی داشته باشد. یا یافتن راه های بهتری برای انجام آن.

جف گودل نویسنده کتاب “گرما ابتدا شما را خواهد کشت: زندگی و مرگ در سیاره ای سوخته”.

تایمز متعهد به انتشار است تنوع حروف به سردبیر مایلیم نظر شما را در مورد این مقاله یا هر یک از مقالات ما بدانیم. در اینجا برخی از نکات. و این هم ایمیل ما: letters@nytimes.com.

بخش نظرات نیویورک تایمز را دنبال کنید فیس بوک، اینستاگرام، TikTok، واتس اپ، ایکس و موضوعات.