После 2000 года дней с температурой выше 30°C стало вдвое больше. Что нужно знать про волны жары в городах России — в нескольких графиках
Этим летом Москву накрыла аномальная жара — в начале июля температура поднималась до 34°С. Даже ночью в столице было 23-25°С. Научный руководитель Гидрометцентра России Роман Вильфанд назвал такие ночи «не московскими, а египетскими».
Очень жаркая погода летом — теперь скорее новая норма, чем аномалия. Росгидрометцентр в 2022 году даже скорректировал температурную норму для российских регионов с учетом изменения климата. По нашим расчетам, за период 1980-2000 годов в столице ежегодно было в среднем около пяти дней, когда максимальные температуры поднимались выше 30°С, а за 2010–2023 годы их стало в два раза больше — 10 в год. Последние 40 лет среднелетние температуры в Москве растут в среднем на 0,06°C ежегодно.
Число жарких дней с 1980-х выросло вдвое
Москва — не исключение, такая же ситуация по всей России. Для России июнь 2024 года занял четвертое место в рейтинге самых жарких. Впервые за весь период наблюдений в течение первых 20 июньских дней — обычно самых прохладных в летнем сезоне — в центре европейской России была зафиксирована тропическая жара. В июле аномальная жара привела к массовым авариям на объектах энергетики в южных регионах — жители Анапы, Ставрополя, Краснодара, Ессентуков и Ростова остались без света и воды, в городах вводили временные ограничения на подачу электричества.
Мы сравнили максимальные летние температуры за два периода — 1980–2000 и 2000–2023 в 50 крупных городах по всей России, по которым доступны исторические данные. Оказалось, что после 2000 года в среднем число дней с температурой выше 30°C в этих городах выросло в два раза.
Среди городов-миллионников сильнее всего выросло число жарких дней в Краснодаре и Ростове-на-Дону — их стало вдвое больше. В Воронеже число жарких дней выросло в 1,7 раза, в Волгограде, Самаре и Казани — 1,5 раза, в Уфе — в 1,3 раза.
С такой проблемой сталкиваются страны во всем мире. Из-за изменения климата рекордно жаркие температуры фиксируют в европейских странах. За последние десять лет среднегодовые температуры в странах Европы выросли в среднем на 2,12–2,19°C. В середине июля Минздрав Италии выпустил предупреждение для населения из-за сорокаградусной жары. В Греции в самое жаркое время дня отменили часть работ на открытом воздухе.
При этом скорость потепления в России существенно превышает среднюю
по миру. В 2023 году температура на планете выросла на 1,8°C по сравнению с периодом 1951–1980, а в России — на 2,5°C. Возможная причина такого роста — обширные площади арктических территорий. Около двух третей России находится в вечной мерзлоте. Арктика теплеет почти в четыре раза быстрее, чем планета в целом, а температуры в российской Арктике растут в среднем в 3,7 раза быстрее среднемировых.
Лето «теплеет» быстрее остальных сезонов. По данным Росгидрометцентра, в среднем последние 50 лет летние температуры в России увеличивались на 0,41°С каждое десятилетие.
Тяжелее всего — жителям мегаполисов и северных регионов
Мы рассчитали, насколько быстро росли летние температуры за последние 40 лет в 50 крупных российских городах. Если исключить Арктику, которая нагревается наиболее стремительно, быстрее всего теплеют регионы Южного федерального округа — для них отклонение среднелетних температур за 2010–2023 годы по сравнению с базовым периодом 1980–2000 годов составляет в среднем 1,6°С в год. На втором месте — Центральный федеральный округ с отклонением среднелетних температур в 1,4°С.
Стремительнее всего растут августовские температуры. В среднем за последние 40 лет в этом месяце в шести российских городах (Волгоград, Курск, Самара, Краснодар, Воронеж, Ростов-на-Дону) температуры росли ежегодно на 0,1℃ — то есть за этот период август для них стал в среднем на 4,3°C теплее. При этом в прошлом году август стал рекордно жарким во всем мире за всю историю наблюдений.
Сильнее страдают от аномальной жары жители северных регионов, говорит Михаил Варенцов, научный сотрудник Лаборатории суперкомпьютерного моделирования природно-климатических процессов НИВЦ МГУ. «Например, многие города Сибири изначально были спроектированы с расчетом на то, что жителям придется справляться с экстремально низкими зимними температурами, а не с высокими. Южные города лучше адаптированы к жаре: много где есть кондиционеры, озеленение в городах, больше тени. Кроме того, в Сибири достаточно высокая влажность — много водоемов, озер, рек, болот, почва летом сохраняет много влаги. В жару воздух быстро насыщается влагой, и это повышает ощущаемую температуру и усиливает тепловой стресс», — объясняет эксперт.
Труднее переносить жару жителям мегаполисов, где образуются так называемые «острова тепла» — явление, когда разница температур между центром города и пригородом становится аномально высокой. Эта разница может достигать 10–15 °C. Это происходит из-за того, что в городе очень много искусственных поверхностей, которые удерживают тепло — и чем выше их концентрация, тем жарче.
Самая длинная волна жары продлилась 15 дней
Сильнее всего жара сказывается на здоровье человека, когда высокая температура держится несколько дней подряд, рассказывает доктор медицинских наук, руководитель лаборатории прогнозирования качества окружающей среды и здоровья населения Института народнохозяйственного прогнозирования РАН Борис Ревич. Во время длительной жары организм человека не может отдохнуть — из-за этого все его системы, в том числе сердечно-сосудистая, находятся в постоянном стрессе.
Пять и более жарких дней подряд называют волнами жары. В этом году их было в два раза больше, чем в прошлом: за первые шесть летних недель 2023 в 50 крупных российских городах было 16 волн жары, а за шесть недель 2024 — 28. Число городов, которые затронули волны жары, увеличилось за год с 13 до 23.
Жаркие периоды также стали длиннее: в июне 2023 года самый продолжительный период жары длился семь дней, а в этом — 15 (в Махачкале).
Для расчета волн жары мы использовали ту же методологию, что и в аналогичном исследовании 2023 года. Для температур за 2024 год с начала мая по 12 июля мы использовали данные архива фактической погоды Гидрометцентра России. Для расчетов за другие годы — данные ВНИИГМИ-МЦД. Мы сравнивали температуры по 50 столицам российских регионов, по которым были архивные данные о погоде за весь период 1980–2023 годов. Изменение температур по федеральным округам мы сравнивали по температурам входящих в них городов из нашего списка.
«Волной жары» мы считали период не менее пяти дней, когда среднесуточная температура была выше 90-го процентиля (выше, чем в 90% наблюдений) в том же месяце в период с 1981 по 2010 год.
Дни с экстремальной температурой мы определяли по формуле:
Порог экстремальной температуры = среднесуточная температура в период с 1981 по 2010 год + два среднеквадратических отклонения.
Если упрощать, то экстремальная жара — это когда температура поднимается до значений, вероятность которых, судя по истории наблюдений, крайне мала (около 2%).
Волны жары случались и раньше, но сейчас они стали происходить чаще. Если в 2011 году в 50 крупных российских городах было 58 волн жары за лето, то в 2021 году — уже 82.
На частоту и длительность волн жары напрямую влияет глобальное потепление, говорит Михаил Варенцов, научный сотрудник Лаборатории суперкомпьютерного моделирования природно-климатических процессов НИВЦ МГУ. По его словам, с ростом средней температуры очень жаркие дни случаются чаще. Меняется вся климатическая система, а «нервозность» погоды усиливается. Например, в мае этого года в Москве шел снег, в июне были интенсивные ливни и смерчи, а после столицу накрыли волны жары.
26 тысяч пожилых людей могли погибнуть от жары в 2010 году
Жару не просто тяжело переносить — она смертельно опасна. Аномально высокая температура может усугубить клиническую картину хронического заболевания, объясняет Борис Ревич. В результате из-за жары человек скончается гораздо быстрее, чем можно было ожидать при его заболеваниях и возрасте.
Сильнее всего страдает система кровообращения: происходит обезвоживание, а также нарушается микроциркуляция (перенос биологических жидкостей), что приводит к тромбообразованию и инсультам. Жара также ухудшает работу органов дыхания, пищеварения и нервной системы.
Хуже всего такую температуру переносят пожилые люди. Им сложно справляться с жарой из-за слабого ощущения жажды и тепла. У пожилых людей пониженная температурная чувствительность — они могут не заметить, что сильно замерзли или перегрелись на солнце. Кроме того, с возрастом хуже работает потоотделение — а это важный механизм терморегуляции. Из-за высокой опасности для пожилых жару даже называют «новым ковидом».
Мы рассчитали избыточную смертность людей старше 65 лет в российских регионах за летние периоды. За период 2010–2019 годов (мы не брали 2020–2021 годы из-за пандемии) в 46 российских регионах на фоне жаркой погоды умерло на 28 тысяч пожилых людей больше, чем ожидалось, исходя из тренда пяти предыдущих лет.
Мы не можем утверждать, что ровно столько людей умерло от жары — для роста смертности могут быть разные причины. Но роль этого фактора очень велика.
В 22 из 50 регионов рекордная избыточная смертность была именно в 2010 году — самом жарком в России за всю историю наблюдений. За этот год в 34 российских регионах среди населения 65 лет и старше в недели с жаркой погодой было 25,8 тысячи избыточных смертей. Самая высокая избыточная смертность пожилых тем летом была в Москве — 130% или 8,4 тысячи человек. Эти расчеты соотносятся с другими исследованиями (1, 2, 3), в которых говорится, что за аномально жаркий 2010 год рекордно высокой была смертность именно в Москве.
На втором и третьем местах по числу избыточных смертей пожилых от жары — Самарская и Саратовская области. Во время жары 2010 года в этих регионах было по 1,7 тыс. избыточных смертей пожилых, или более чем в два раза выше ожидаемого уровня. Тогда в Самарской и Саратовской области были зафиксированы температурные рекорды в 38°С и 40,9°С соответственно. Далее по числу избыточных смертей идут Нижегородская область, Татарстан и Воронежская область — по 1,5 тыс. смертей.
Лидерами по относительному приросту в смертности в жаркие недели лета 2010 года стали Волгоградская область (161%), Саратовская область (141%), Москва (130%), Республика Марий Эл (123%), Самарская (113%) и Ростовская области (110%), а также Татарстан (101%). Температура в этих городах летом 2010 года поднималась до 40°С.
Команда исследователей НИУ ВШЭ, подготовивших «Российскую базы данных краткосрочных колебаний смертности» (РосБКС), предоставила нам данные с понедельными общими коэффициентами смертности в возрастной группе 65+ за период с 2000 по 2021 годы. Данные о смертности даны за каждую неделю.
Сначала мы прогнозировали для каждой недели каждого года ожидаемую смертность на основе тренда за 5 предшествующих лет. Например, для расчета ожидаемой смертности за 30-ю неделю 2017 года для Москвы вошли коэффициенты смертности за 2012–2016 годы для той же недели (всего 5 точек). После того как мы получили ожидаемую смертность, мы посчитали избыточную смертность как разность между наблюдаемым коэффициентом смертности и ожидаемым коэффициентом смертности. Мы также получили значения абсолютной избыточной смертности и относительные превышения смертности в процентах.
Как и в случае с волнами жары, мы считали число жарких и экстремально жарких дней относительно региональной температурной нормы. Мы брали температуры по 50 столицам российских регионов, по которым были архивные данные. После этого мы оставили только те регионы, где летом было 4 и более дней с жаркой или экстремально жаркой погодой, — таким образом получилось 46 субъектов, где была хотя бы одна неделя жары в период с 2010 по 2019 год.
Мы не включили в расчеты пандемийные 2020 и 2021 годы, когда смертность среди пожилых была высокой из-за коронавируса. Для расчета числа избыточных смертей в жаркие недели мы брали среднюю избыточную смертность за такие недели для каждого года и региона.
Примерно в половине регионов в недели с экстремально высокими температурами избыточных смертей было больше среди женщин, чем среди мужчин. По данным исследований, женщины более чувствительны к повышению температур и смертность среди них от этого фактора выше, чем у мужчин. Например, время волны жары в Белграде в 2007 году избыточная смертность среди женщин была в два раза больше мужской.
Однако наши расчеты не учитывают смерти, которые произошли не в дни жары, а после. По оценкам медицинского журнала Lancet, в 2014–2018 году 18,6 тысяч россиян 65 лет и старше умерли от причин, связанных с жарой. С каждым годом эта проблема будет усугубляться: население России стареет, а жарких дней становится только больше.
Как еще жара влияет на здоровье
«Неправильно думать, что [влияние потепления климата на здоровье] — это проблема, которая касается только пожилых. Это не так», — говорит Борис Ревич.
Существуют исследования о том, что жара сказывается на ментальном здоровье, поэтому в периоды жаркой погоды увеличивается число суицидов. Например, в 2010 году в Москве во время волн жары среди всех причин смертности населения больше всего выросло число суицидов (на 63% больше, чем в прохладную погоду). Некоторые исследователи говорят о влиянии аномальной жары на течение беременности и состояние здоровья новорожденных.
Из-за изменения климата мигрируют возбудители инфекций. Так, смещается ареал обитания энцефалитного клеща, из-за чего заболеваемость клещевым энцефалитом в северных регионах России, таких как Коми и Якутия, растет.
«Кроме энцефалита, это лихорадка Западного Нила, вспышки которой фиксировались в Астраханской, Волгоградской, Ростовской областях. Геморрагическая лихорадка также движется в северном направлении», — рассказывает Ревич.
Помимо прямых угроз здоровью, есть и косвенные. Так, одна из самых серьезных для России проблем, связанных с глобальным потеплением — таяние вечной (сейчас ее называют многолетней) мерзлоты. На Ямале, Таймыре и в других арктических регионах из-за этого уже несколько лет разрушаются здания и дороги. Уже сейчас в России деформированы около 40% зданий, построенных на мерзлоте. Это не только огромный ущерб экономике, но и здоровью людей, говорит Ревич: разрушаются дороги, здания больниц, нарушается доступность системы здравоохранения — это большая проблема для арктического региона и вообще всего севера.
Климатологи говорят, что в будущем волны жары будут встречаться чаще.
Поскольку сложнее всего жару переносят жители больших городов и мегаполисов, очень важно адаптировать под это городскую инфраструктуру: например, увеличивать площади зеленых насаждений.
Некоторые исследователи считают, что власти должны создать системы по предупреждению населения о наступлении волн жары, чтобы жители городов могли заранее принять нужные медикаменты и скорректировать свой режим дня, чтобы находиться в помещении с кондиционером, или снижать умственную и физическую нагрузку в особенно жаркие дни.
Авторы: Анастасия Ларина, Илья Климкин
Инфографика: Татьяна Цвирова, Екатерина Буркова