Екстремното време, включително ниските температури, стават все по-често явление поради изменението на климата

Въпреки че вече е широко известно, че изменението на климата е основната причина за увеличаване честотата на горещите вълни, малко известен факт е, че по-високите глобални температури могат също да доведат до екстремни студени явления. Докато Арктика в момента се затопля три пъти по-бързо от останалия свят, полярният вихър, който е традиционен метеорологичен модел, е станал силно нестабилен и като резултат маси от студен полярен въздух могат да се насочат към Екватора, водейки до бързи и резки спадове в температурата. Установено е, че общата и сърдечно-съдовата смъртност се увеличават при ниски температури, причиняващи свиване на кръвоносните съдове и повишаване вискозитета на кръвта. Под влияние на ниските температури зачестяват ангините, фарингитите, трахеитите, бронхитите, пневмониите и др. Освен хронично болните, уязвима група са възрастните, при които по правило също се наблюдават сърдечно-съдови изменения, работещите на открито и бездомните хора. Последни проучвания откриват връзка между студените вълни и броя на хоспитализациите и смъртните случаи сред пациентите с диабет.

Ако се чудите къде е отишла зимата тази година – в Съединените щати е. Всъщност както САЩ, така и Канада през последните години преживяха и преживяват необичайно студени зими, които са повод за подигравки от страна на климатичните антагонисти. Докато пиша този материал, студена вълна е обхванала и Корейския полуостров, Северен Китай и Япония. В най-северния китайски град Мохе, на границата с Русия, в края на януари тази година бе измерена рекордно ниска температура от -53 ℃.

Учените казват, че 

екстремното време, включително студените вълни, стават все по-често срещани поради изменението на климата. 

Макар да звучи на пръв поглед парадоксално, това твърдение има своето обяснение. Докато Арктика в момента се затопля три пъти по-бързо от останалия свят, полярният вихър, който е традиционен метеорологичен модел, е станал силно нестабилен и в резултат маси от студен полярен въздух могат да се насочат към Екватора, водейки до бързи и резки спадове в температурата. 

Полярният вихър е постоянна, мащабна област с ниско налягане, намираща се близо до земните полюси. Съществуват два полярни вихъра в земната атмосфера: над Северния и над Южния полюс. Те имат диаметър не по-малко от 1000 км и както при останалите циклони, въртенето им се задвижва от ефекта на Кориолис. Основите на двата вихъра се намират в средната и горната тропосфера и се простират до стратосферата. Под тях е разположена голяма маса от студен и плътен полярен въздух. 

Полярният вихър се засилва през зимата и отслабва през лятото,

поради зависимостта му от температурната разлика между екватора и полюсите. Когато арктическият вихър е силен, той е ясно дефиниран, а арктическият въздух е задържан до 60 градуса географска ширина. Когато е по-слаб, което се случва все по-често на фона на глобалното затопляне, той се разпада на два или повече вихри. Когато е много слаб, потокът от арктичен въздух става все по-дезорганизиран и маси от студен полярен въздух могат да се насочат към екватора, причинявайки бързи и резки спадове в температурата. 

^{Фигура 1. Схема на стабилeн и нестабилен полярен вихър. Източник.}

Друга причина за т. нар. „студени вълни“ – задържане за няколко последователни дни на необичайно студено време – може да бъде феноменът “Ла Ниня”. Той е свързан с мащабно охлаждане на повърхностните слоеве на водата в централната и източната екваториални части на Тихия океан и с изменение на тропическата атмосферна циркулация. Това също може да причини поднормени температури на дадени територии. В момента наблюдаваме рекордна по продължителността си Ла Ниня, която се задържа трета поредна година.

Студеното време е рисково за човешкото здраве

Установено е, че общата и сърдечно-съдовата смъртност се увеличават при ниски температури, причиняващи свиване на кръвоносните съдове и повишаване вискозитета на кръвта. Под влияние на ниските температури зачестяват ангините, фарингитите, трахеитите, бронхитите, пневмониите и др. Освен хронично болните, уязвима група са възрастните, при които по правило също се наблюдават сърдечно-съдови изменения, работещите на открито и бездомните хора.

Нов глобален анализ на повече от 32 милиона смъртни случая от сърдечно-съдови заболявания, публикуван в списание Circulation, установява, че повече хора умират в дни с екстремни температури – както горещи, така и студени. „Сега научихме, че на всеки 100 сърдечно-съдови смъртни случая поне 1 допълнителен смъртен случай е от екстремно студени и горещи дни. Като се има предвид, че сърдечно-съдовите заболявания са водещата причина за смърт в световен мащаб, това по същество се превръща в много голямо бреме“, казва д-р Алахмад, ръководител на проучването. То е проведено в 567 града в 27 страни за периода от 1979 г. до 2019 г. Изследователите са установили, че 

за всеки 1000 смъртни случая от сърдечно-съдови заболявания, 9,1 са свързани с екстремно студени дни.

_{Фигура 2: При студена вълна продължителният престой на открито e рисков за състоянието на сърдечно-съдовата система. Източник} 

През септември миналата година южнокорейски учени публикуват изследване в сп. „Science of The Total Environment“ за връзката между студените вълни и хоспитализациите на пациенти с диабет. Научният екип от Медицинския факултет на университета Ajou установява, че студените вълни през зимния сезон увеличават броя на хоспитализациите и смъртните случаи сред пациентите с диабет. Според изследователите, хоспитализацията и смъртността при тези пациенти са се увеличили съответно с 1,45 и 2,02 пъти през трите седмици след настъпването на студената вълна, в сравнение с периода без студена вълна. Установено е, че 

колкото по-силна е студената вълна (по-ниски са температурите) и колкото по-голяма е продължителността ѝ, толкова по-висок е броят на хоспитализациите и смъртността сред страдащите от диабет.

Според изследователския екип диабетиците са по-уязвими към студ, тъй като при тях периферната вазоконстрикция (свиване и намаляване просвета на съдовете) не е достатъчна, когато са изложени на студ, и способността им да регулират телесната температура е намалена. Проблемът с терморегулацията засяга и хората в напреднала възраст като цяло, затова учените подчертават, че „е необходимо непрекъснато внимание и подготовка за студеното време, особено като се има предвид, че броят на възрастните хора и диабетно болните, които са особено чувствителни към ниски температури, се увеличава в световен мащаб“.

Ниските температури и често съпровождащите ги твърди валежи и вятър са свързани и с риск от измръзване и хипотермия, проблеми с транспорта и доставките на стоки от първа необходимост, щети по инфраструктурата, проблеми с електроснабдяването, водоснабдяването и комуникациите, компрометиране на посеви, смърт на добитък, значителни материални щети, особено за маргинализираните общности. Всичко това може да има косвено отражение върху здравето и благополучието на определени групи хора, най-вече бедни, живеещи в социална изолация, бежанци, бездомни, хора, злоупотребяващи с алкохол и наркотични вещества и др.

Студени вълни в България 

Студените вълни в извънпланинските територии на България за периода 1952 – 2011 г. са изследвани от учени от Националния институт по метеорология и хидрология (НИМХ) (Малчева, 2017). В публикацията студената вълна е дефинирана като „изразено и необичайно студено време, характеризиращо се с рязък и значителен спад на температурите на въздуха близо до повърхността (максимални, минимални и среднодневни) върху голяма площ, което се задържа под определени прагове в продължение на най-малко два последователни дни през студения сезон. Обикновено е свързано с нахлуване на много студен въздух, причинено от изместване на въздушна маса от полюса или голяма географска ширина към по-ниски географски ширини, или в някои случаи свързано с или придружено от продължително радиационно охлаждане по време на блокираща атмосферна циркулация при ясно небе.“.

Получените резултати разкриват по-голяма честота на студените вълни през периодите 1952 – 1963 г. и 1984 – 1996 г. След 1982 г. се наблюдава относително нарастване на броя на студените вълни през месеците ноември и декември. Над 90% от всички студени вълни в Южна България и 85% в Северна България са на единични студени вълни с продължителност от 6 до 11 дни. Достигнатите стойности на минимална температура на въздуха попадат в интервала (-20°C, -10°C) в повече от 55% от случаите. Особено се открояват в климатично отношение силните студове през 1954, 1956, 1963, 1985 и 1987 г., които засягат по-голямата част от територията на България. Те се характеризират с голяма продължителност или висока честота на студените вълни, големи отрицателни температурни отклонения и много ниски минимални температури на въздуха.

По отношение на месечното разпределение, 

най-често студените вълни настъпват през февруари, а най-рядко – през октомври. 

_{Фигура 3: Месечно разпределение на събития със студени вълни за периода 1952 – 2011 г., изчислено за Cold Spell Duration Index и Cold Wave Duration индекс (Източник: Малчева К., 2017).}

През последните 10 години, следващи изследването, запомнящо се е началото на 2012 г. – краят на януари, и особено февруари (до средата на месеца), когато навсякъде в страната е много студено, с много ледени дни, но най-вече в Северна България. Съчетанието със снежна покривка и силни ветрове по Черноморието (със средна скорост над 10 m/s) прави условията особено тежки. Освен това през януари в 26 от разглежданите от екип изследователи от НИМХ станции, падат екстремни по количество твърди валежи.

Зимата на 2016 – 2017 г. също беше студена в по-голямата част на страната и много студена в района на Перник, Кюстендил, Смолян и Добрич. Като цяло обаче учените от НИМХ твърдят, че в България тенденцията е към намаляване на броя на суровите зими (установено за изследвания в периода 1971 – 2010 г.).

_{Фигура 4: Класификация на зимните сезони (ноември – март) за периода 1931 – 2010 г. по климатични подобласти: I – Умерено-континентална, II – Преходноконтинентална, III – Черноморска и IV – Южнобългарска (Източник: Малчева К., Х. Червенков, Т. Маринова, Оценка и класификация на зимите в България по данни от измервания и реанализ, Постер, Трети национален конгрес по физически науки, София, 29.09 – 02.10.2016 г.)}

Въпреки че суровите зими намаляват през последните години, при студените вълни не се наблюдава такава закономерност. 

От изследването на Малчева се вижда, че разпределението на студените вълни по десетилетия показва променливост „без ясна тенденция“.

_{Фигура 5: Разпределение на студените вълни по декади през периода 1952 – 2011 г. (вляво – честота за Северна България, вдясно – за Южна България). Източник: Малчева К., 2017}

Всъщност навън вече взе да прилича на зима. Краят на януари и началото на февруари „отсрамиха“ тазгодишната изключително топла зима (поне първата ѝ част). Предстои да видим как ще мине и последният зимен месец – февруари. Но като цяло вече всички се убедиха, че от времето през последните години могат да се очакват всякакви изненади. Затова прогнозите, че с глобалното затопляне ще намалее зимната смъртност, все пак трябва да се приемат с едно наум. И това “едно наум” е именно заради феномена „студена вълна“.

Виж още: 

• Защо горещите вълни се наричат „тих убиец“? – Част 1
• Защо горещите вълни се наричат тих убиец – част 2
• Морските горещи вълни са катастрофални явления, които зачестяват на фона на глобалното затопляне

В публикацията са използвани материали от:

1. ВОЗ, Климатическая информация для здоровья, 2013
2. Малчева К., Х. Червенков, Т. Маринова, Оценка и класификация на зимите в България по данни от измервания и реанализ, Постер, Трети национален конгрес по физически науки, София, 29.09-02.10.2016 г.
3. Рекорден студ от -53 градуса в Китай, 24.01.2023, ttps://www.trt.net.tr/bulgarian/sviat/2023/01/24/riekordien-stud-ot-53-ghradusa-v-kitai-1937074
4. Христова Н., -30 градуса се очакват в Северна Корея, има опасност за населението, 24 януари 2023, https://www.dnes.bg/notifikacii/2023/01/24/-30-gradusa-se-ochakvat-v-severna-koreia-ima-opasnost-za-naselenieto.558039
5. Barlow M., J. Cohen, How Arctic warming can trigger extreme cold waves like the Texas freeze – a new study makes the connection, https://theconversation.com/how-arctic-warming-can-trigger-extreme-cold-waves-like-the-texas-freeze-a-new-study-makes-the-connection-166550
6. Cohen J., L. Agel, M. Barlow, C. I. Garfinkel and I. White, Linking Arctic variability and change with extreme winter weather in the United States, Science, 1 Sep 2021, Vol 373, Issue 6559, pp. 1116-1121
7. Han-soo L., Cold wave increases hospitalization, death among diabetes patients, https://www.koreabiomed.com/news/articleView.html?idxno=20044, 20 December 2022
8. JoJack B., Heart disease: Almost 1 in 100 deaths linked to extreme hot and cold days, https://www.medicalnewstoday.com/articles/heart-disease-almost-1-in-100-deaths-linked-to-extreme-hot-and-cold-days
9. Kim KN, Lim YH, Bae S, Kim JH, Hwang SS, Kim MJ, Oh J, Lim H, Choi J, Kwon HJ. Associations between cold spells and hospital admission and mortality due to diabetes: A nationwide multi-region time-series study in Korea. Sci Total Environ. 2022 Sep 10;838
10. López-Bueno, J.A., Navas-Martín, M.Á., Díaz, J. et al. The effect of cold waves on mortality in urban and rural areas of Madrid. Environ Sci Eur 33, 72 (2021).
11. Malcheva K., Cold waves on the territory of Bulgaria in the period 1952-2011, Bulgarian Journal of Meteorology and Hydrology, 22/3-4 (2017) 16-31
12. Malcheva K., L. Trifonova, T. Marinova, L. Bocheva, C. Dimitrov, D. Nikolov, V. Pophristov, K. Ivanov, R. Evgeniev, V. Maneva, R. Neykova, Seasonal climate assessment of the winter 2016-2017, Bul. J. Meteo & Hydro 22/5 (2017) 38-60
13. Said L., Cold waves and snowstorms: another alert on the reality of climate change?, February 25, 2022, https://www.greenpeace.org/mena/en/cold-waves-and-snowstorms/
14. Varanasi A., Climate Change Induced Cold Waves Increase The Mortality Risk Of People With Heart Failure By 37%, https://www.forbes.com/sites/anuradhavaranasi/2022/12/12/cold-waves-increase-the-mortality-risk-of-people-with-heart-failure-by-37/?sh=62e2f67a7bdc

Източник: Студените вълни носят риск за човешкото здраве, Климатека

Авторът Зорница Спасова e главен асистент в Националния център по обществено здраве и анализи (НЦОЗА) към Министерство на здравеопазването. Получава докторска степен по специалност “Климатология” в СУ „Св. Климент Охридски“ и от 2008 г. се занимава с въздействие на изменението на климата върху човешкото здраве. Научен секретар на Българското дружество по медицинска география, хъб мениджър на програма Climate KIC за НЦОЗА и организатор на the Lancet Countdown on Health and Climate Change в България.