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Chaleur et humidité menaceront le monde // Heat and humidity will threaten the world

Les mises en garde concernant les périodes de chaleur extrême dans les prochaines décennies sont de plus en plus fréquentes. Dans un article publié le 9 mai 2020, je faisais référence à une étude publiée le 4 mai 2020 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Les chercheurs expliquaient que si le réchauffement climatique se poursuit au rythme actuel, certaines parties du monde connaîtront des conditions «pratiquement invivables» et près de 3 milliards de personnes seront concernées.
Une nouvelle étude publiée dans la revue Science Advances prévient que les épisodes intolérables d’humidité et de chaleur extrêmes pouvant menacer la survie de l’homme sont en augmentation à travers le monde.
Les scientifiques ont identifié des milliers d’épisodes, non détectés jusqu’à présent, de ces conditions météorologiques mortelles associant chaleur et humidité dans certaines parties de l’Asie, de l’Afrique, de l’Australie, de l’Amérique du Sud et de l’Amérique du Nord, y compris plusieurs secteurs le long de la côte du Golfe du Mexique.
L’humidité est plus dangereuse que la chaleur sèche seule, car elle nuit à la transpiration, le système naturel de refroidissement du corps humain, indispensable à la vie.

Selon la dernière étude, le nombre d’événements potentiellement mortels associant humidité et chaleur a doublé entre 1979 et 2017 et continue à augmenter à la fois en fréquence et en intensité.
Aux États-Unis, la bordure côtière allant de l’est du Texas à la Panhandle de Floride a connu des conditions extrêmes des dizaines de fois. La Nouvelle-Orléans, Biloxi et le Mississippi, ont été les plus durement touchés.
Les épisodes les plus sévères de chaleur et d’humidité ont été observés le long du Golfe Persique, où la combinaison des deux phénomènes a dépassé à 14 reprises la limite théorique de survie humaine. Doha, la capitale du Qatar, où se tiendra la Coupe du monde en 2022, a été l’un des endroits où l’on a enregistré ces événements météorologiques potentiellement mortels.
Des études antérieures indiquaient qu’ils se produiraient dans plusieurs décennies, mais les dernières recherches montrent qu’ils ont lieu actuellement. Il est probable que la durée de ces événements augmentera et que les zones affectées seront de plus en plus vastes, en corrélation directe avec le réchauffement climatique.
Des études antérieures s’appuyaient sur la chaleur et l’humidité moyennes enregistrées sur plusieurs heures dans de grandes zones, tandis que la nouvelle étude analyse les données horaires de 7877 stations météorologiques, ce qui permet de localiser des événements brefs à des endroits bien précis.
Dans des conditions sèches, le corps évacue par transpiration l’excès de chaleur à travers la peau, et la sueur s’évapore ensuite. En revanche, l’humidité empêche l’évaporation et peut même l’arrêter complètement dans des conditions extrêmes. Si l’intérieur du corps entre en surchauffe, les organes peuvent rapidement commencer à défaillir et entraîner la mort en quelques heures.
Les météorologues mesurent l’effet de la chaleur / humidité sur une échelle centigrade dite «de bulbe humide», avec des degrés Fahrenheit aux États-Unis.
Les personnes les plus fortes et les mieux adaptées au climat ne peuvent pas effectuer d’activités de plein air classiques comme marcher ou faire des travaux une fois que la température de bulbe humide atteint 32°C, et la plupart des gens cessent leurs activités avant ce stade. En théorie, les humains ne peuvent pas survivre au-dessus d’une température de bulbe humide de 35°C, qui est le pic enregistré dans de petites régions d’Arabie saoudite, du Qatar et des Émirats Arabes Unis.
Des foyers de chaleur et d’humidité légèrement moins extrêmes mais plus fréquents ont été détectés en Inde, au Bangladesh et au Pakistan, dans le nord-ouest de l’Australie et dans les régions côtières le long de la Mer Rouge et du Golfe de Californie au Mexique.
La climatisation devrait aider à atténuer l’impact de cette chaleur et cette humidité dans les pays riches comme les États-Unis et le Qatar, mais des périodes d’utilisation excessives à l’intérieur des habitations pourraient avoir des conséquences économiques désastreuses. La climatisation n’est pas non plus une solution pour la plupart des habitants des pays pauvres où l’agriculture de subsistance reste prédominante.

Source: The Guardian.

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Warnings about periods of extreme heat in the coming decades are getting more and more frequent. In a post released on May 9th, 2020, I refered to a research published on May 4th, 2020 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). It explained that if global warming continues at the current rate, some parts of the world will have « nearly unlivable » conditions for up to 3 billion people.

A new study published in Science Advances warns us that intolerable bouts of extreme humidity and heat that could threaten human survival are on the rise across the world.

Scientists have identified thousands of previously undetected outbreaks of the deadly weather combination in parts of Asia, Africa, Australia, South America and North America, including several hotspots along the US Gulf coast.

Humidity is more dangerous than dry heat alone because it impairs sweating, the body’s life-saving natural cooling system.

The number of potentially fatal humidity and heat events doubled between 1979 and 2017, and are increasing in both frequency and intensity, according to the latest study.

In the US, the south-eastern coastal corner from eastern Texas to the Florida Panhandle experienced such extreme conditions dozens of times, with New Orleans and Biloxi, Mississippi the hardest hit.

The most extreme incidents occurred along the Persian Gulf, where the heat and humidity combination surpassed the theoretical human survivability limit on 14 occasions. Doha, the capital of Qatar, where the World Cup will be held in 2022, was among the places to suffer these potentially fatal weather events.

Previous studies projected that this would happen several decades from now, but the latest research shows it is happening right now. It is likely that the time these events last will increase, and the areas they affect will grow in direct correlation with global warming.

Earlier studies relied on average heat and humidity recorded over several hours in large areas, whereas the new study analysed hourly data from 7,877 individual weather stations, allowing them to pinpoint short, localized incidents.

In dry conditions, the body sweats out excess heat through the skin, where it then evaporates away. Humidity impedes evaporation, and can even halt it completely in extreme conditions. If the body’s core overheats, organs can quickly begin to fail and lead to death within hours.

Meteorologists measure the heat/humidity effect on the so-called “wet bulb” Centigrade scale, known as the “heat index”, or “real-feel” Fahrenheit readings in the US.

Even the strongest, well-adapted people cannot carry out ordinary outdoor activities like walking or digging once the wet bulb hits 32°C, though most would struggle well before that. In theory, humans cannot survive above 35°C on the wet bulb scale, which is the peak suffered in small areas of Saudi Arabia, Qatar and United Arab Emirates.

Slightly less extreme but more frequent outbreaks were detected across India, Bangladesh and Pakistan, north-western Australia, and coastal regions along the Red Sea and Mexico’s Gulf of California.

Air conditioning should help mitigate the impact for some people in rich countries such as the US and Qatar, but longer enforced periods indoors could have devastating economic consequences. Nor is air conditioning an option for most people in the poorer high-risk countries where subsistence farming remains common.

Source: The Guardian.

Répartition de la température maximale de bulbe humide de 1976-2005 (B), de 2071-2100 avec 2,25°C de réchauffement (C), de 2071-2100 avec 4,5°C de réchauffement (D). Une température de bulbe supérieure à 31°C est considérée comme extrêmement dangereuse ; une température de bulbe de plus de 35°C est mortelle en quelques heures. (Source : American Association for the Advancement of Science – AAAS)

Un avenir de forte chaleur // A future of intense heat

Les études scientifiques se succèdent et arrivent toutes à la même conclusion: il va faire de plus en plus chaud. La dernière a été réalisée par une équipe internationale d’archéologues, d’écologistes et de climatologues. Publiée le 4 mai 2020 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), elle nous prévient que si le réchauffement climatique se poursuit au rythme actuel, la chaleur qui affectera dans les prochaines décennies de ce siècle certaines parties du monde fera apparaître des conditions de vie « pratiquement invivables » pour près de 3 milliards de personnes.
Les auteurs de l’étude expliquent que d’ici 2070, une grande partie de la population mondiale vivra probablement dans des conditions climatiques «plus chaudes que les conditions jugées propices à l’épanouissement de la vie humaine». À moins que les émissions de gaz à effet de serre soient réduites, les températures moyennes dépasseront la «niche climatique» dans laquelle les humains ont vécu agréablement pendant 6 000 ans.
Cette «niche climatique» correspond à des températures annuelles moyennes d’environ 11 à 15 degrés Celsius. Les chercheurs ont découvert que la plupart du temps les populations ont vécu dans ces conditions climatiques depuis plusieurs milliers d’années. Ils montrent que si rien ne change, la position géographique de cette «niche» de température changera davantage au cours des 50 prochaines années qu’elle ne l’a fait au cours des 6 000 dernières années.
Le scénario présenté par la nouvelle étude pour les prochaines décennies suppose des concentrations atmosphériques élevées de gaz à effet de serre. La combustion de combustibles fossiles continuera à libérer des gaz tels que le dioxyde de carbone et le méthane dans l’atmosphère et les océans de la Terre
Selon la nouvelle étude, d’ici 2070, une partie substantielle de l’humanité sera exposée à des températures annuelles moyennes plus chaudes que presque partout aujourd’hui. Ces conditions climatiques extrêmement chaudes ne touchent actuellement que 0,8% de la surface de la Terre, principalement des régions chaudes comme le désert du Sahara. D’ici 2070, ces conditions extrêmes pourraient concerner 19% de la superficie de notre planète. Cela inclut de grandes parties de l’Afrique du Nord, du Moyen-Orient, du nord de l’Amérique du Sud, de l’Asie du Sud et de certaines parties de l’Australie.
Dans de vastes régions de la planète, les températures atteindraient des niveaux difficilement supportables et elles ne se refroidiraient plus. Cela aurait des effets directs dévastateurs, mais rendrait également les sociétés moins capables de faire face aux crises futures comme les nouvelles pandémies. La seule chose qui puisse empêcher que cela se produise est une réduction rapide des émissions de carbone.
Par leurs calculs, les chercheurs montrent que chaque degré de réchauffement au-dessus des niveaux actuels rejette environ un milliard de personnes en dehors de la niche climatique. Par conséquent, il est important d’insister dès maintenant sur la nécessité d’une réduction des émissions de gaz à effet de serre et de mettre en avant les conséquences humaines avant les intérêts monétaires.
Source: PNAS.

Dans la lignée de ce réchauffement extrême qui nous attend, il est bon de noter que la température a atteint 35,4°C le lundi 4 mai 2020 à Cambo-les-Bains (Pyrénées-Atlantiques). Météo-France indique que jamais cette barre n’avait été atteinte aussi tôt dans l’année en France. De plus, il n’a jamais fait aussi chaud à cette période de l’année sur une période de dix jours.

Le précédent record était détenu par Saint-Martin-de-Hinx (Landes) avec 35,1°C le 10 mai 2012, donc toujours pendant la dernière décennie.

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Scientific studies follow one another and all come to the same conclusion: the Earth’s climate will get hotter and warmer. The latest research was carried out by an international team of archaeologists, ecologists and climatologists. Published on May 4th, 2020 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), it warns us that if global warming continues at the current rate, the heat that will be coming later this century in some parts of the world will bring « nearly unlivable » conditions for up to 3 billion people.

The authors predict that by 2070 much of the world’s population is likely to live in climate conditions that are « warmer than conditions deemed suitable for human life to flourish. » Unless greenhouse gas emissions are curtailed, average annual temperatures will rise beyond the climate « niche » in which humans have thrived for 6,000 years.

That « niche » is equivalent to average yearly temperatures of roughly 11 to 15 degrees Celsius. The researchers found that people have mostly lived in these climate conditions for several thousand years. They show that if nothing changes, the geographical position of this temperature niche will shift more over the coming 50 years than it has moved in the past 6,000 years.

The future scenario in the new study is one in which atmospheric concentrations of greenhouse gases are high. The burning of fossil fuels releases gases such as carbon dioxide and methane into Earth’s atmosphere and oceans.

According to the new study, by 2070 a substantial part of humanity will be exposed to average annual temperatures warmer than nearly anywhere today. These brutally hot climate conditions are currently experienced by just 0.8% of the global land surface, mostly in the hottest parts of the Sahara Desert, but by 2070 the conditions could spread to 19% of the Earth’s land area. This includes large portions of northern Africa, the Middle East, northern South America, South Asia, and parts of Australia.

Large areas of the planet would heat to barely survivable levels and they would not cool down again. Not only would this have devastating direct effects. It would also leave societies less able to cope with future crises like new pandemics. The only thing that can stop this happening is a rapid cut in carbon emissions.

The researchers’ computations show that each degree warming above present levels corresponds to roughly one billion people falling outside of the climate niche. As a consequence, it is important to express right now the benefits of curbing greenhouse gas emissions in something more human than just monetary terms.

Source: PNAS.

Photo : C. Grandpey

Kilauea (Hawaii) : Dans le sillage de l’éruption de 2018…// Kilauea (Hawaii): In the wake of the 2018 eruption…

Aujourd’hui, pour la première fois depuis plus de trois décennies, le Kilauea n’est pas en éruption. Au sommet du volcan, l’activité sismique est faible et la majeure partie du Parc National fonctionne normalement. La lave ne coule plus et la pollution atmosphérique causée par le volcan – le célèbre vog – est à son niveau le plus bas depuis le début des années 1980.
Cependant, comme je l’écrivais dans une note précédente, le danger n’a pas totalement disparu de certaines zones à proximité des fissures éruptives de 2018. Bien que la lave ne coule plus, de la chaleur résiduelle et de petites quantités de gaz continuent de s’échapper des fissures au fur et à mesure que la roche encore très chaude en profondeur continue de se refroidir. Lorsque de nouvelles fissures s’ouvrent suite au refroidissement du magma, l’eau de pluie s’infiltre dans les zones de chaleur résiduelle et génère des panaches de vapeur ainsi que de petites quantités de gaz. À l’heure actuelle, les zones situées immédiatement à proximité et à l’ouest de la Highway 130 sont particulièrement affectées par cette chaleur et cette vapeur résiduelles. Ces zones de température élevée peuvent migrer tandis que se poursuivent le refroidissement et le mouvement des eaux souterraines.
Dans les zones où se forme la vapeur, à proximité et en amont des fissures désormais inactives, on enregistre des niveaux légèrement élevés de sulfure d’hydrogène (H2S) et de dioxyde de carbone (CO2). Ces gaz sont le plus souvent libérés par le magma en cours de refroidissement, mais ils sont aussi produits par la décomposition de matières organiques ou, dans le cas du CO2, par la végétation qui se consume lentement.
Ainsi, une partie du H2S et du CO2 est probablement générée par les températures plus élevées qui affectent les plantes dans la Lower East Rift Zone. Il est important de noter que les concentrations actuelles de H2S sont inférieures au seuil minimum de détection des instruments qui est de 0,5 partie par million (ppm). On peut généralement percevoir l’odeur d’œuf pourri du H2S à des concentrations beaucoup plus faibles, allant de 0,0005 à 0,3 ppm.
Sur la base du seuil olfactif, le niveau de nuisance du H2S à Hawaii a été fixé à 0,025 ppm. Les symptômes négatifs de l’exposition au H2S ne surviennent que lorsque les concentrations sont bien supérieures à ce niveau. Selon les services de santé, une exposition prolongée à 2-5 ppm de H2S peut provoquer des maux de tête, une irritation des yeux, des nausées ou des problèmes respiratoires chez certaines personnes asthmatiques. C’est plusieurs fois les concentrations actuellement mesurées près des sources de H2S dans la LERZ.
Les concentrations de dioxyde de carbone dans certaines zones de panaches de vapeur dans la LERZ sont supérieures à la concentration atmosphérique de base qui est de 412 ppm. L’air dans une salle de réunion avec beaucoup de monde peut souvent dépasser 1 000 ppm de CO2. En revanche, les concentrations maximales de CO2 mesurées dans la LERZ sont bien inférieures à ce niveau. Les services de santé ont établi une limite d’exposition au CO2 de 5 000 ppm en moyenne pour une journée de travail de 8 heures.
En se basant sur l’historique d’éruptions précédentes, les températures élevées et les panaches de vapeur devraient persister dans la LERZ pendant de nombreuses années. L’éruption de 1955 dans cette zone continue à générer des phénomènes externes depuis plus de 60 ans. Certaines sources de vapeur sont utilisées comme saunas naturels. Au début des années 1990, une température de 51°C avait été enregistrée dans une ancienne bouche éruptive de 1955, mais aucun gaz volcanique chargé de soufre tel que le H2S n’avait été détecté.
Les éruptions dans la LERZ en 1955 et 2018 montrent certains points communs, mais il est impossible de déterminer exactement où et pendant combien de temps la chaleur persistera et les émissions de vapeur se poursuivront. Quoi qu’il en soit, l’activité de surface liée à l’intrusion magmatique de 2018 va commencer son long et lent déclin.
Source: USGS / HVO.

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Today, for the first time in over three decades, Kilauea is not erupting. At the summit of the volcano, earthquake activity is low, and most of the National Park is open for business. No lava is flowing anywhere on Kilauea, and volcanic air pollution on the island is the lowest it has been since the early 1980s.

However, as I put it in a previous post, there are lingering dangers in some areas near the 2018 eruptive fissures. Although lava is no longer erupting, residual heat and small amounts of gas continue to escape from ground cracks and vents as subsurface molten rock continues to cool. As small new cracks open in response to magma cooling, groundwater infiltrates areas of remaining heat, releasing steam and small amounts of gases. Currently, areas adjacent to and west of Highway 130 are particularly impacted by this residual heat and steam. These areas of elevated temperature may migrate, as cooling and groundwater movement continue.

In steaming areas near and uprift of the now inactive fissures, slightly elevated levels of hydrogen sulfide (H2S) and carbon dioxide (CO2) gases have been detected. While these gases may be released from cooling magma, they are also generated by decaying organic matter, or, in the case of CO2, from burning or smoldering vegetation.

Thus, some portion of the H2S and CO2 is likely generated from the increased temperatures affecting plants in the area. Importantly, current H2S concentrations are below the minimum detection level of volcanic gas monitoring instruments, which is 0.5 parts per million (ppm). People can usually smell the rotten egg odour of H2S at much lower concentrations, ranging from 0.0005 to 0.3 ppm.

Based on the odour threshold, Hawaii has set a nuisance level for H2S at 0.025 ppm. However, negative symptoms of H2S exposure do not occur until concentrations are well above this level. According to the health services, prolonged exposure to 2-5 ppm H2S may cause headaches, eye irritation, nausea or breathing problems in some asthmatics. This is many times the concentrations currently measured near the LERZ thermal features.

Carbon dioxide concentrations in some LERZ steaming areas are elevated above the background atmospheric concentration of 412 ppm. While the air in a crowded meeting room can frequently exceed 1,000 ppm CO2, maximum concentrations measured in the LERZ are well below this level. Health services have established an exposure limit for CO2 of 5,000 ppm averaged over an 8-hour work day.

Based on the history of previous eruptions, elevated temperatures and steam are likely to persist in the area for many years. The 1955 LERZ eruption produced thermal features that have been active for over 60 years, some of which are used as natural saunas. Even in the early 1990s, a temperature of 51°C was measured in a 1955 vent, but no volcanic sulfur gases such as H2S were detected.

The 1955 and 2018 LERZ eruptions share some similarities, but exactly where and how long heating and steaming will continue for any area is impossible to determine. Eventually, however, lingering surface activity related to the 2018 intrusion will begin its long, slow decline.

Source : USGS / HVO.

Les bouches de vapeur [steam vents] font partie des attractions touristiques du Kilauea (Photos: C. Grandpey)

Chaud-froid sur la planète // Cold-heat on the planet

Des conditions météorologiques extrêmes ont affecté l’ensemble de la planète au mois de janvier: au moment où le vortex polaire faisait frissonner le Midwest des Etats Unis, des conditions météorologiques extrêmes étaient également signalées dans d’autres régions du monde.
En Australie, une chaleur accablante a assommé le pays, avec des incendies de forêt catastrophiques et des records de température. L’ensemble de l’Australie a connu l’un de ses étés les plus chauds jamais enregistrés. Des dizaines de feux de forêt ont sévi en Tasmanie et il faisait si chaud que les serpents cherchaient refuge dans les toilettes publiques.
En revanche, en Alaska, il fait trop chaud pour que des courses de chiens de traîneau puissent avoir lieu. La pluie et les mauvaises conditions de piste ont conduit à l’annulation de la Willow 300 de cette année. Les températures positives ont fait fondre la neige si bien que l’eau a envahi certaines parties du parcours.
AZu cours de la semaine écoulée, les températures ont été nettement plus chaudes dans certaines parties de l’Alaska que dans les Etats-Unis contigus. À McGrath, dans le centre de l’Alaska, on a enregistré une température record de +5,5 ° C, soit une trentaine de degrés plus chaude que dans le Minnesota.
Il faut s’attendre à de tels extrêmes de plus en plus fréquents pour les années à venir. Selon les scientifiques, un monde plus chaud sera probablement un monde plus extrême. La NOAA explique que, bien que le réchauffement climatique causé par l’homme ne soit pas la cause unique des événements extrêmes, leur changement d’intensité ou de fréquence peut être influencé par le changement climatique. En juin dernier, un rapport de l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) avait averti que les inondations, les vagues de chaleur et d’autres conditions météorologiques extrêmes dans de nombreuses régions du monde « continueraient probablement à la suite de l’accélération du changement climatique ».
D’autres études ont établi un lien entre les conditions météorologiques extrêmes et le réchauffement de la planète. Ainsi, une étude réalisée en 2014 et parue dans la revue Nature indiquait que les épisodes de conditions météorologiques extrêmes étaient liés à de grandes fluctuations des régimes de vents au-dessus de la surface de la Terre, phénomène qui pourrait avoir pour cause le changement climatique. »
Source: Presse nord-américaine.

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Extreme weather has been affecting the whole planet this month: As the upper Midwest shivered with record-breaking cold temperatures because of the polar vortex, wild extremes in weather were reported in other parts of the world.

In Australia, blistering heat this month has scorched the country, causing disastrous wildfires and setting temperature records. All of Australia is in the midst of one of its hottest summers on record. Dozens of wildfires raged on Tasmania and it is so hot there that snakes are seeking refuge in people’s toilets.

Meantime in Alaska, it is too warm for sled dog races to take place. Rain and poor trail conditions have led to the cancellation of this year’s Willow 300. A stretch of above-freezing temperatures has led to open water on sections of the trail.

In fact, temperatures this week were significantly warmer in parts of Alaska than in the north-central part of the continental U.S. In McGrath, central Alaska, a record-breaking temperature of 5.5°C was reported this week, which was about 30 degrees Celsius warmer than portions of Minnesota.

Weird extremes like this may become more commonplace in the future. According to scientists, a warming world will likely be a more extreme world. NOAA explains that although human-caused global warming is not the sole cause of any single extreme event, changes in the intensity or frequency of extremes may be influenced by climate change. Last June, a report from the World Meteorological Organization (WMO) warned that the floods, heatwaves and other extreme weather conditions gripping many parts of the world « are likely to continue as a consequence of accelerating climate change. »

Other research has backed up a connection between extreme weather and global warming: A 2014 study in Nature found that bouts of extreme weather are linked to large fluctuations of wind patterns high above the Earth’s surface, which could be related to climate change. »

Source : U.S. news media .

Les caprices du vortex polaire (Source: NOAA / AFP)