В то время как экстремальные волны жары опустошают Соединенные Штаты, Европу и Африку, унося тысячи жизней, ученые предупреждают, что худшее еще впереди. Поскольку страны продолжают выбрасывать парниковые газы в атмосферу, а шансы на принятие значимого федерального законодательства по борьбе с изменением климата в США рушатся, изнуряющая жара этого лета может показаться умеренной через 30 лет.
На этой неделе многие стали свидетелями смертоносных последствий экстремальной жары в стране, совершенно не готовой к палящим погодным условиям. В Великобритании, где кондиционеры встречаются редко, общественный транспорт был остановлен, школы и офисы закрыты, а больницы отменили несрочные процедуры.
Кондиционеры, технология, которую многие в самых богатых странах мира воспринимают как должное, являются жизненно важным средством во время экстремальной жары. Однако в настоящее время кондиционеры есть только примерно у 8% из 2,8 миллиардов человек, живущих в самых жарких — и зачастую самых бедных — регионах мира.
В недавней статье группа исследователей из Гарвардского проекта по изучению Китая, расположенного в Гарвардской школе инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS), смоделировала будущий спрос на кондиционирование воздуха по мере увеличения количества дней с экстремальной жарой во всем мире. Группа обнаружила огромный разрыв между нынешней мощностью систем кондиционирования воздуха и тем, что потребуется к 2050 году для спасения жизней, особенно в странах с низким уровнем дохода и развивающихся странах.
Исследователи подсчитали, что в среднем, по меньшей мере 70% населения в ряде стран будут нуждаться в кондиционировании воздуха к 2050 году, если темпы выбросов будут продолжать расти, причем этот показатель будет еще выше в экваториальных странах, таких как Индия и Индонезия. Даже если мир достигнет пороговых значений выбросов, установленных Парижским соглашением по климату — чего он, по всей видимости, не сделает — в среднем от 40% до 50% населения во многих самых теплых странах мира все равно будут нуждаться в кондиционерах.
«Независимо от траекторий выбросов, необходимо масштабное расширение использования кондиционеров или других систем охлаждения помещений для миллиардов людей, чтобы они не подвергались воздействию экстремальных температур на протяжении всей своей жизни», — сказал Питер Шерман, научный сотрудник Гарвардского проекта по изучению Китая и первый автор недавней статьи.
Шерман, совместно с научным сотрудником Хайян Линем и Майклом МакЭлроем, профессором наук об окружающей среде имени Гилберта Батлера в Школе инженерных и прикладных наук, изучали конкретные дни, когда сочетание жары и влажности, измеряемое так называемой упрощенной температурой влажного термометра, могло убить даже молодых и здоровых людей за считанные часы. Эти экстремальные явления могут происходить, когда температура достаточно высока или когда влажность достаточно высока, чтобы предотвратить охлаждение тела потом.
«Хотя мы сосредоточились на днях, когда упрощенная температура по влажному термометру превышала пороговое значение, за которым температура становится опасной для жизни большинства людей, температура по влажному термометру ниже этого порога все еще может быть достаточно некомфортной и опасной, чтобы потребовалось кондиционирование воздуха, особенно для уязвимых групп населения», — сказал Шерман. «Поэтому, вероятно, это заниженная оценка того, насколько часто людям потребуется кондиционирование воздуха в будущем».
Группа исследователей рассмотрела два сценария будущего — один, в котором выбросы парниковых газов значительно увеличатся по сравнению со средним сегодня уровнем, и промежуточный вариант, в котором выбросы будут сокращены, но не исключены полностью.
В условиях высокого уровня выбросов парниковых газов исследовательская группа подсчитала, что в Индии и Индонезии 99% городского населения будут нуждаться в кондиционировании воздуха. В Германии, стране с исторически умеренным климатом, исследователи подсчитали, что во время экстремальной жары кондиционеры потребуются 92% населения. В США кондиционеры будут необходимы примерно 96% населения.
Страны с высоким уровнем дохода, такие как США, лучше подготовлены даже к самым мрачным сценариям будущего. В настоящее время около 90% населения США имеют доступ к кондиционерам, по сравнению с 9% в Индонезии и всего 5% в Индии.
Даже если выбросы будут сокращены, Индии и Индонезии все равно потребуется обеспечить кондиционированием воздуха 92% и 96% городского населения соответственно.
Увеличение потребления электроэнергии на кондиционирование воздуха приведет к увеличению энергоснабжения. Экстремальные волны жары уже создают нагрузку на электросети по всему миру, и резко возросший спрос на кондиционирование воздуха может довести существующие системы до критического состояния. Например, в США на кондиционирование воздуха уже приходится более 70% пикового потребления электроэнергии в жилых домах в некоторые штаты в периоды сильной жары.
«Если увеличить спрос на переменный ток, это также окажет существенное влияние на электросеть», — сказал Шерман. «Это создаст нагрузку на сеть, потому что все будут использовать переменный ток одновременно, что повлияет на пиковый спрос на электроэнергию».
«При планировании будущих энергетических систем становится ясно, что нельзя просто увеличивать текущий спрос, особенно в таких странах, как Индия и Индонезия», — сказал МакЭлрой. «Такие технологии, как солнечная энергия, могут быть особенно полезны для решения этих проблем, поскольку соответствующая кривая предложения должна хорошо коррелировать с пиковыми периодами спроса в летний период».
К другим стратегиям снижения возросшего спроса на электроэнергию относятся осушители воздуха, которые потребляют значительно меньше энергии, чем кондиционеры. Каким бы ни было решение, ясно, что экстремальная жара — это проблема не только для будущих поколений.
«Это проблема на данный момент», — сказал Шерман.
Дата публикации: 07.09.2022
