Исследования в климатических камерах показывают, что влажность увеличивает опасность, но анализ показателей смертности среди населения говорит об обратном.
Прошлым летом, когда Северное полушарие переживало рекордную жару, статья в журнале Environmental Health Perspectives вызвала переполох среди учёных, изучающих риски жары для здоровья. В статье указывалось на поразительное несоответствие между двумя лагерями исследователей по вопросу о том, делает ли влажность более смертоносной жаркую погоду.
Физиологи нашли убедительные доказательства того, что влажность имеет значение: при заданной температуре большая влажность затрудняет поддержание организмом безопасной внутренней температуры и предотвращение теплового удара. Эпидемиологи, напротив, пришли к выводу, что температура сама по себе точно предсказывает показатели смертности, связанные с жарой; добавление влажности мало что делает для улучшения их прогнозов.
До упомянутой выше статьи «никто прямо не говорил: «Смотрите, эти две области развиваются параллельно с совершенно разными выводами»», — говорит её первый автор, климатолог Джейн Болдуин (Jane Baldwin) из Калифорнийского университета в Ирвайне, которая подчеркнула эту загадку на семинаре Колумбийского университета по экстремальной жаре в прошлом месяце. «И если так будет продолжаться, это может стать реальной проблемой для прогнозирования последствий изменения климата».
«Дебаты о влажности — это очень живые дебаты», — добавляет Крис Каллахан (Chris Callahan), учёный по системам Земли в Стэнфордском университете. «Мы на самом деле не знаем, какова роль влажности в формировании смертности».
Ставки в выяснении этого вопроса высоки. Повышение глобальной температуры подвергает всё больше людей риску смерти, связанной с жарой, и многие из самых жарких частей мира — например, Южная и Юго-Восточная Азия и Персидский залив — также испытывают удушающую влажность. В результате выводы учёных о роли влажности могут повлиять на всё: от пороговых значений для правительственных рекомендаций по жаре до рекомендуемых методов охлаждения.
Влажное тепло ощущается более угнетающим, чем сухое, и вполне логично, что оно будет более смертоносным: как только температура воздуха превышает примерно 35˚C, единственный способ, которым тело может эффективно охладиться, — это испарение пота. Чем больше воды содержится в воздухе, тем меньше пота может испаряться, что снижает его эффективность как механизма охлаждения.
Тем не менее, исследование 2019 года, в котором был проанализирован огромный набор данных о погоде и показателях смертности из 445 городов в 24 странах, многие из которых собирались десятилетиями, не обнаружило практически никакой связи между влажностью и смертностью после поправки на температуру. «Мы должны провести больше исследований, чтобы выяснить, почему», — говорит первый автор Бен Армстронг (Ben Armstrong), эпидемиолог-статистик Лондонской школы гигиены и тропической медицины.
Второе крупное исследование, опубликованное в 2023 году, пришло к аналогичному выводу: показатели теплового стресса, включающие влажность, не лучше, чем одна только температура, при оценке смертности в тёплый сезон в 604 местах в 39 странах. Исходя из данных, использованных в исследовании, исключение влажности «не даст вам предвзятого результата [смертности]», — говорит ведущий автор исследования, эпидемиолог-эколог Ана Виседо-Кабрера (Ana Vicedo-Cabrera) из Бернского университета.
Тем не менее, другие исследования утверждают, что влажность усугубляет эффект жары, и что у людей есть физиологический предел, выше которого они не могут переносить сочетание этих двух факторов. В основополагающей статье 2010 года были использованы принципы биофизики для теоретического обоснования того, что предел выживаемости человека, выше которого внутренняя температура начинает неконтролируемо расти, фактически поджаривая внутренние органы, наступает при температуре влажного термометра 35°C (температура влажного термометра включает в себя как тепло, так и влажность и измеряется с помощью термометра, шарик которого обёрнут мокрой тканью. Чем выше влажность, тем меньше охлаждается шарик за счёт испарения всей воды из ткани).
В 2022 году биометеоролог Дэн Вечеллио (Dan Vecellio), который сейчас работает в Университете Небраски в Омахе, и его коллеги из Университета штата Пенсильвания проверили предложенный порог эмпирически, изучая молодых здоровых людей в климатической камере. Наблюдая за добровольцами, постепенно повышая либо температуру, либо влажность в камере, исследователи подтолкнули их к точке перегиба, в которой их внутренняя температура начала расти до того, что в конечном итоге стало бы смертельной вершиной, если бы эксперименты не были остановлены. Команда пришла к выводу, что для молодых здоровых людей, имеющих лёгкую физическую активность, порог выживания в жаркой влажной среде был ниже, чем предполагалось ранее: 31° температуры влажного термометра, что может ощущаться как 40-50°C в зависимости от уровня влажности.
В последующем анализе Вечеллио и его коллеги использовали климатические модели для прогнозирования степени потепления, при которой глобальные «горячие точки» могут стать непригодными для жизни в условиях жаркой и влажной погоды: от потепления на 1,5°C в некоторых частях долины реки Инд и на Ближнем Востоке до потепления на 3°C на Среднем Западе США.
Одна из возможных причин, по которой эпидемиологи не увидели влияния влажности, заключается в том, что их наборы данных сильно смещены в сторону более прохладного и сухого Глобального Севера. Это может затруднить выявление смертельного воздействия влажности в странах Глобального Юга, где сложнее получить точные данные о смертности. (например, набор данных, использованный в анализах 2019 и 2023 годов, включает только одну африканскую страну и не включает Индию, Пакистан и Бангладеш, среди других густонаселенных и влажных азиатских стран). Некоторые исследователи также предполагают, что малоподвижный образ жизни на Глобальном Севере может означать, что для того, чтобы влажность проявила её опасности, необходимы чрезвычайно высокие температуры и уровни влажности.
Другая проблема заключается в том, что данные о температуре и влажности метеостанций, которые обычно используются эпидемиологами, не отражают условия, которым подвергаются люди, если они остаются в своих домах, говорит Олли Джей (Ollie Jay), физиолог из Сиднейского университета, соавтор недавней статьи Environmental Health Perspectives. «Это может быть одной из причин того, что мы на самом деле не видим особенно сильной связи [смертности] с влажностью».
Демографические данные тех, кто умирает в периоды сильной жары, также могут маскировать вредное воздействие влажности. Пожилые люди, на которых сегодня приходится большинство смертей, связанных с жарой в развитых странах, имеют пониженное потоотделение, что означает, что влажность может не так сильно влиять на их способность к охлаждению, как на молодых, здоровых людей с полным потоотделением.
Учитывая ограниченность данных, «отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия», когда речь идёт об увеличении рисков из-за влажности, признаёт Виседо-Кабрера. В настоящее время она начинает исследование в Республике Гамбия, в ходе которого будет тщательно отслеживаться жизнь 60 человек, чтобы выяснить, изменяются ли физиологические признаки теплового стресса в зависимости от уровня влажности и как именно.
Какими бы ни были причины этого разрыва, выводы как из физиологии, так и из эпидемиологии всё равно могут помочь усилиям общественного здравоохранения, говорит Амрута Нори-Сарма (Amruta Nori-Sarma), учёный по охране окружающей среды в Школе общественного здравоохранения Бостонского университета, которая изучала влияние волн тепла на смертность на северо-западе Индии. «Индивидуальная точка зрения», представленная в выводах физиологов, например, утверждает, что следует подчёркивать необходимость дополнительного потребления воды для восполнения жидкости, потерянной при потоотделении. С другой стороны, «эпидемиологический анализ может потенциально способствовать более масштабным вмешательствам», говорит она, например, открытию охлаждающих центров с кондиционированием воздуха в зависимости от температуры для предотвращения всплесков смертности, которые хорошо документированы в эпидемиологических исследованиях.
Вечеллио говорит, что учёные и правительства не должны ждать, пока головоломка будет решена, чтобы действовать. «Люди уже умирают от жары», — говорит он. «Нам нужно найти способы защитить людей во время экстремальных тепловых явлений уже сейчас».
Ссылка: https://www.science.org/content/article/does-humidity-make-heat-more-deadly-scientists-are-divided