Hva regnes som en hetebølge?
En hetebølge er en periode med unormalt høye temperaturer, målt opp mot et gjennomsnitt fra en 30 års periode. Hva som er unormalt høyt varierer fra område og årstid. Det er unormalt å ha en uke med 15 grader i januar i Troms, men det er ikke alle som dermed ville kalt det for en hetebølge. Noen steder defineres hetebølger som perioder der gradestokken er over en viss temperatur, f.eks. 35 grader, men så finnes det også områder på jorden der temperaturer over 35 grader ikke regnes som unormalt høye.
For å si noe om hva som er unormalt varmt brukes det derfor ofte en terskelverdi som angir om temperaturene ligger over en valgt prosentandel av observasjonene. For eksempel kan man si at man har en hetebølge i juni hvis temperaturen ligger over de 10% høyeste målte juni temperaturene over en valgt 30 års periode fem dager på rad.
Terskelen på hva som er unormalt høy, og hvordan det defineres er altså forskjellig og kan variere avhengig av hvor man er. For folk flest er det mest nyttig å snakke om hetebølger når det er behov for å informere om mulige helsefarer, slik at man kan forberede seg og ta nødvendige hensyn i varmen.
Hvordan oppstår hetebølger på land?
Hetebølger på land skyldes atmosfæriske høytrykk om sommeren. Da blir det klarvær med skyfri himmel og solen kan varme opp bakken. Når bakken varmes opp, øker fordampningen av vann i jorden. Så lenge det er fuktighet i det øvre jordsmonnet vil derfor deler av solenergien gå med til fordampning og ikke til å øke temperaturen og dermed dempe hetebølgen.
Akkurat som når man koker vann i en kjele, så lenge det er vann i kjelen kan ikke kjelen varmes helt opp, fordi vannet oppi kjelen ikke kan overstige 100 grader. Det er først når alt vannet har fordampet at all energien fra kokeplaten kan gjøre kjelen skikkelig varm.
Når alt vannet har fordampet fra det øverste jordlaget vil all den absorberte solstrålingen gå med til å øke temperaturen enda mer. Jordfuktighet er derfor viktig for dannelsen av hetebølger. Fordamping kan også foregå via vegetasjonen, en prosess som heter transpirasjon. Det er derfor lettere å danne hetebølger i perioder der jordsmonnet allerede er tørt, og det er lite vegetasjon.
I områder med mye asfalt, bygninger og lite vegetasjon, som byer og urbane områder, vil oppbyggingen av hetebølger kunne skje raskere da det er lite fukt fra planter og jord som kan fordampes.
Langvarige perioder med ekstreme temperaturer er ofte forbundet med uvanlig vedvarende høytrykkssystemer (ofte kalt atmosfæriske blokkeringer). I tillegg til at høytrykkssystemer gir klarvær og mye sol gjør de at luften synker mot bakken. Når luft synker øker trykket og dermed temperaturen, noe som gir en ytterligere oppvarming av luften på bakkenivå. Dermed øker intensiteten av hetebølgen.
Hvor lenge varer en hetebølge?
En hetebølge varer så lenge høytrykket varer, cirka en ukes tid og i ekstreme hendelser opp til to uker. Når høytrykket forsvinner, er hetebølgen over.
Forholdene som skapes av en hetebølge, kan også være årsaken til at hetebølgen slutter. Når vann fordampes fra bakken går den opp i atmosfæren, samtidig er varm luft lettere enn kald luft og den varme luften stiger opp i atmosfæren. Hvis det har fordampet nok vann fra bakken vil den varme luften stige og danne skyer som kan gi regn og dermed avslutter hetebølgen.
Påvirkning fra global oppvarming
Vi vet at jorden generelt blir varmere, men hetebølger er skapt av kraftige høytrykksituasjoner og det er usikkert hvordan klimaendringene vil påvirke antall sterke og langvarige høytrykk i atmosfæren. Dette er et område det forskes på, og hvor det trengs mer forskning for å gi klare konklusjoner.
Men, varmere temperaturer vil påvirke intensiteten av hetebølgene når de først kommer. I områder hvor temperaturen har steget med 2 grader, vil man kunne tenke at også hetebølgene blir 2 grader varmere enn de ville blitt uten global oppvarming, men på grunn av at økte temperaturer også gir økt fordamping, så vil det være mindre jordfuktighet tilgjengelig som kan dempe hetebølgen. Dette er det som kalles en positiv tilbakekobling som gjør at klimaendringene kan forsterke hetebølger mer enn den gjennomsnittlige temperaturforandringen skulle tilsi.
Konsekvenser av hetebølger
Under en hetebølge blir mennesker, dyr og planter bli utsatt for en varme som er langt høyere enn det de er akklimatiserte til. Selv om hetebølgen bare varer i en ukes tid kan det fortsatt ha store konsekvenser, spesielt med hensyn til liv og helse.
Varmestress og heteslag
Trivselssonen det området med en omgivelsestemperatur hvor kroppen ikke trenger å bruke energi på å varme opp eller kjøle ned de indre organene. For mennesker er denne temperaturen på mellom 18 og 30 grader celsius.
Hvis temperaturen blir så høy at kroppen ikke lenger klarer å regulere den indre temperaturen kan det ha alvorlige konsekvenser. Når man opplever varmestress vil man svette uvanlig mye, man blir svimmel og utmattet, musklene kan begynne å krampe og man får en svak, hurtig puls. Uten behandling i form av nedkjøling og drikke vil det utvikle seg til heteslag. Da klarer ikke kroppen lenger å kjøle ned de indre organene, svettemekanismene svikter og man slutter derfor å svette. I tillegg blir man kvalm, forvirret og kan miste bevisstheten. Heteslag er en medisinsk nødsituasjon som kan være dødelig og krever øyeblikkelig hjelp.
Hetestress og heteslag kan utvikle seg raskt, derfor kan selv en kortvarig periode med uvanlig høye temperaturer føre til økt dødelighet.
Effekt på dyreliv
Mennesker er ikke de eneste som opplever varmestress, akkurat som med mennesker har alle varmblodige dyr en indre temperatur som må opprettholdes. Både ville dyr og husdyr påvirkes av ekstremt høye temperaturer.
Varmestress kan påvirke husdyrproduksjonen da det kreves ekstra energi for å opprettholde termoregulering som fører til økt respirasjon, puls og hjertefrekvens, sammen med økt kroppstemperatur. Som en konsekvens opplever drøvtyggere redusert appetitt og redusert drøvtygging. Den reduserte appetitten påvirker melkeproduksjonen, nivået av melkeprotein og melkefettinnholdet. Kjøttproduksjon har vist seg å være påvirket av varmestress for alle større kommersielle husdyrtyper på grunn av redusert appetitt, og økt metabolisme som fører til langsommere vekst, redusert slaktevekt og lavere kjøttkvalitet.
Økonomiske konsekvenser
Ekstremt høye eller lave temperaturer påvirker både arbeidstilbud (arbeidstid) og produktivitet (nedgang i arbeidet). For å beskytte arbeidernes helse forventes det effektive antall arbeidstimer i værutsatte sektorer som landbruk å bli redusert. Ekstrem varme kan også påvirke arbeidsproduktiviteten (ytelsen) i arbeidstiden ettersom arbeidere under alvorlig varme- eller kuldestress bremser ned, tar flere pauser for å kjøle seg ned eller varme opp, eller må jobbe i et lavere tempo for å takle de klimatiske forholdene.
Globalt anslås det at rundt 1 av 4 av den lønnede befolkningen i yrkesaktiv alder (over 15 år) arbeider utendørs. Forskning viser at arbeidskraft er en av de sektorene som er mest utsatt for og påvirket av klimaendringer. 2023 rapporten fra Lancet Countdown anslår at varmeeksponering førte til tap av 490 milliarder potensielle arbeidstimer (en person har 4320 potensielle dagslysarbeidstimer i løpet av et år) i 2022, hovedsakelig innen landbruk og bygg. Tapet av arbeidstimer rammer spesielt de minst beskyttede arbeiderne som ofte allerede har lav inntekt.
Fuktig eller tørr hetebølge?
Effekten av en hetebølge er forskjellig avhengig om det dreier seg om et fuktig eller tørt klima. Luftfuktighet spiller en stor rolle på hvor godt man klarer å tilpasse seg høye temperaturer. Hvis luftfuktigheten er for høy går fordamping av svette saktere, noe som gjør at kroppen ikke greier å kvitte seg med varme like lett og kroppen må jobbe hardere for å holde temperaturen på de indre organene konstant. I fuktig klima kan derfor en temperatur «føles» høyere enn en tilsvarende temperatur på et tørt sted.
Det er derfor utviklet en rekke såkalte «varmeindekser» basert på både temperatur og luftfuktighet, som prøver å angi hvor komfortabel man føler seg. Hvis man utsettes for direkte solinnstråling vil dette gi annen effekt på kroppen enn å være i skyggen selv om temperaturen er den samme. For personer som arbeider i direkte sollys eller ikke har tilgang til skygge vil varmeindekser som er basert på temperatur og fuktighet ikke være en god nok indikasjon på varmestresset de utsettes for derfor prøver mer avanserte metoder også å ta hensyn til hvor mye solstråling man usettes gjennom å måle eller beregne både temperatur, våttemperatur (engelsk: wet-bulb temperature) og globetemperatur (engelsk: globe temperature). Ved å sammenstille alle tre typene temperatur kan man bregne det som på engelsk kalles wet bulb globe temperature som er et av de mest brukte målene på varmestress. Dette krever spesialinstrumenter og måles derfor ikke så mange steder.
Mens en fuktig hetebølge kan gi større helsefarer, kan en tørr hetebølge øke sjansene for, for eksempel skogbrann. Når vegetasjonen er uttørket legger det forholdene til rette for at en brann kan spre seg. Men en tørr hetebølge må ikke forveksles med en tørkeperiode. I motsetning til en hetebølge som skyldes et høytrykk og kan oppstå i både vått og tørt vær, kan en tørkeperiode vare i flere måneder og defineres som en uvanlig lang periode med lite eller ingen nedbør og tørt jordsmonn.
Eksempler på hetebølger på land
I 2003 kom den varmeste sommeren i Europa i moderne tid. Den ekstreme varmen førte til store helseutfordringer i flere land og kombinert med en tørkeperiode førte det til fall i kornproduksjon i flere land i Sør-Europa. Flere enn 70 000 mennesker er anslått å ha mistet livet som følge av hetebølgen.
En av grunnene til at hetebølgen fikk så store konsekvenser skyldtes at Europa på den tiden sjeldent opplevde alvorlige hetebølger. På grunn av manglende erfaring ble det ikke iverksatt gode nok tiltak for å beskytte folk fra varmen, samtidig som mange ikke hadde god nok kunnskap om hvordan man tilpasser seg ekstreme temperaturer.
Referanser:
Lancet Countdown: https://www.lancetcountdown.org/2023-report/
Dødstall for 2003 hetebølgen: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1631069107003770
