Varmen er farlig

[Tronhjem]

Det hevdes innimellom at den globale oppvarmingens stadig sterkere hetebølger er ikke så farlige med henvisning til historiske oversikter over dødsfall som viser at naturkatastrofer tok mange flere liv på begynnelsen av 1900-tallet enn i dag. Slik som f.eks. denne. Det er en sannhet med store modifikasjoner. 

Jeg ønsker ikke å gå inn på en diskusjon om hvorfor det dør langt færre i dag enn før av naturkatastrofer.  Det jeg vil sette fokus på er hvorfor medienes sterke oppmerksomhet på hetebølger med rekordtemperaturer denne sommeren, som f.eks. her, her, her, og her, er et illevarslende tegn.

Som alle andre fysiske/kjemiske prosesser følger også kroppens fordøyelse (metabolismen) av maten vi spiser termodynamikkens 2. lov som sier at ingen (irreversibel) prosess klarer gå med 100 % effektivitet. Kroppen vår produserer med andre ord enten vi vil det eller ikke spillvarme i et tempo som tilsvarer fra ca. 80 W når vi er helt inaktive til rundt 1000 W når vi trener/jobber på maks. På en time utgjør dette fra 0,08 til 1 kWh. Denne termiske energien/varmen må ut av kroppen vår, ellers vil vi uvegerlig varmes opp etterhvert få heteslag og til slutt dø av varmen. Det er m.a.o. livsnødvendig for oss å kunne avkjøle kroppen også når vi er dønn i ro. Det er to måter kroppen vår kan kvitte seg med varme:

Den ene er varmetap gjennom huden (ved termisk konveksjon og termisk utstråling til omgivelsene). Enhver som har gått lettkledd i kulden vet at det kan være en effektiv måte for kroppen å kvitte seg med varme. Men denne mekanismen krever at kroppen/huden er varmere enn omgivelsene for å virke. Jo større temperaturforskjell, desto mer effektiv blir den. Hvis omgivelsestemperaturen er høyere enn kroppens/hudens temperatur vil varmestrømmen gå motsatt vei, dvs. inn i kroppen vår. Hadde dette vært den eneste mekanismen vi kunne avkjøle kroppen på, hadde vi fått problemer med varmen fra rundt 30 °C. 

Heldigvis har vi en mekanisme til - svetting. Uten å gå i detaljer om hvorfor, så vil vann (eller annen væske) som fordamper "stjele" noe varme fra dens omgivelser som dermed kjøles. Dette kan du teste ut ved å legge et fuktet håndkle rundt en colaflaske og la sola tørke den. Colaen vil bli merkbart avkjølt. Denne fordampingsmekanismen gjør det som regel mulig for oss å tåle utetemperaturer på godt over 37 °C. Men også denne mekanismen har sine naturlovbestemte begrensninger. Den virker kun så lenge svetten kan fordampe - dvs. at luften rundt oss kan ta opp fuktigheten. Ved høye lufttemperaturer blir luftas relative fuktighet en viktig faktor for om vi tåler varmen eller ikke. Jo tørrere luften er, desto mer effektivt kan den ta opp damp og motsatt. Jo høyere relativ fuktighet, desto mindre og mindre effektivt kan den ta opp vanndamp. Jeg var en gang i Houston og sølte vann på fortauet. Det var 28-29 °C i lufta, steikende sol, og ubehagelig lummert (høy relativ fuktighet). Fortauet var så varmt at det var vondt å ta på. Da jeg kom forbi samme sted en drøy halvtime senere lå vannet der fortsatt på fortauet uten å ha fordampet i særlig grad. Det var underlig å se for en nordmann - her hjemme ville det vannet vært tørket opp.

Det dette eksemplet viser er at luftens evne til å ta opp vanndamp avtar med hvor fuktig den er og hvis den er høyt mettet med fuktighet mister den evnen til å ta opp mer vanndamp. Kroppens svettemekanisme for å avkjøle oss er m.a.o. avhengig av både temperaturen og luftfuktigheten i luften rundt oss. Derfor opereres det med begrepet våttemperatur (som er temperaturen et fuktig termometer vil vise og tilsvarer 100 % relativ luftfuktighet) når man betrakter menneskets toleranse for varme. 

Det er litt forskjellige tall å finne over hvor høy våttemperatur vi mennesker tåler, men de fleste kilder oppgir at en våttemperatur fra ca. 30-31 °C er ubehagelig og potensielt helseskadelig og at en våttemperatur på 35 °C eller høyere er dødelig i løpet av timer selv for unge friske mennesker som ligger i skyggen og slapper av. Små barn og eldre tåler varmen dårligere. En kalkulator som omregner lufttemperatur og luftfuktighet til våttemperatur kan man finne f.eks. her. 

Denne kalkulator viser at ved en lufttemperatur på 52 °C slik man målte i en region av Kina i går, vil den effektive varmen ved 30 % relativ fuktighet (som er meget tørr luft) tilsvare en våttemperatur på 35 °C. Ved en lufttemperatur på 40 °C som er vanlig mange steder på jorda blir våttemperaturen 35 °C ved en relativ luftfuktighet på 70 %. Vi mennesker bør ha en relativ luftfuktighet i området 30 til 70 % for å være komfortable, Blir luften tørrere enn dette får vi problemer med uttørking av luftveier og huden som kan medføre pustebesvær, dårligere motstand mot luftsmitte etc.

Disse tallene forteller at mange steder, spesielt i sub-tropisk og tropiske områder, er det normale klimaet så varmt at det er på grensen at folk kan bo der uten tilgang til klimaanlegg eller andre måter å avkjøle seg når det varmen været setter inn. Med en global oppvarming på 1 - 2 °C til, vil det mange steder bli så varmt når hetebølgene slår inn at det vil livsfarlig å oppholde seg utendørs i mer enn noen timer selv i skyggen. I disse områdene vil varmen etter hvert tvinge folk på flukt til kaldere områder.