Heat Stress Vulnerable Regions over Saudi Arabia in the Present Climate

Resumen Técnico: Regiones Vulnerables al Estrés Térmico sobre Arabia Saudita en el Clima Actual

Planteamiento del Problema
El estrés térmico se identifica como un peligro natural crítico en Arabia Saudita, impulsado por el clima predominantemente árido del Reino. Si bien el cuerpo humano puede regular la temperatura interna en condiciones normales, factores ambientales como las altas temperaturas y la elevada humedad pueden sobrepasar los mecanismos termorreguladores, provocando malestar, agotamiento por calor o golpe de calor. Aunque estudios previos han abordado el estrés térmico en contextos específicos —como durante el Hajj en La Meca o entre trabajadores industriales en Jubail— existe una falta de evaluaciones integrales y a largo plazo basadas en datos observacionales terrestres en todo el Reino. Los estudios existentes suelen depender de simulaciones de modelos climáticos (por ejemplo, reanálisis ERA, WRF), que difieren de las condiciones observadas reales. Este estudio aborda esa brecha utilizando observaciones de superficie con control de calidad para evaluar la vulnerabilidad regional al estrés térmico y clasificar las áreas utilizando una escala de confort térmico estandarizada.

Metodología
El estudio utiliza datos diarios de temperatura media de superficie y humedad relativa de 26 estaciones meteorológicas tripuladas en toda Arabia Saudita, recolectados por el Centro Nacional de Meteorología (NCM) entre 1985 y 2024. Los datos cumplen con los estándares de la Organización Meteorológica Mundial (OMM).

Para evaluar el estrés térmico, los autores evaluaron cinco índices (Índice de Calor [HI], Temperatura de Bulbo Húmedo Global Simplificada, Índice de Disconfort, Temperatura Aparente Australiana e Índice de Verano Caluroso) utilizando datos de la estación de La Meca. El análisis demostró una fuerte consistencia entre el HI, el Índice de Disconfort, el Índice de Verano Caluroso y la Temperatura de Bulbo Húmedo Global Simplificada. En consecuencia, se seleccionó el Índice de Calor (HI) para su aplicación en todas las estaciones debido a su practicidad y fiabilidad en condiciones húmedas.

El HI se calculó utilizando la ecuación de regresión de Rothfusz, aplicando ajustes específicos para baja humedad relativa (13% < HR < 85%) y combinaciones extremas de temperatura/humedad. El estudio define las categorías de confort térmico basadas en los valores de HI:

• Seguro/Confort: HI < 27 °C
• Precaución: 27 °C ≤ HI < 32 °C
• Precaución Extrema: 32 °C ≤ HI < 41 °C
• Peligro: 41 °C ≤ HI < 54 °C
• Peligro Extremo: HI ≥ 54 °C

Los días de disconfort se definen como cualquier día donde el HI es ≥ 27 °C. El análisis incluye distribución espacial, tendencias temporales (anuales y decenales) y ciclos estacionales de estos días de disconfort.

Resultados Clave

• Variabilidad Espacial: Existe una significativa heterogeneidad espacial en la exposición al estrés térmico. La región suroeste de Jazan es la más vulnerable, registrando un promedio de 334 días de disconfort por año. Le siguen La Meca (285 días) y Yeda (254 días). Por el contrario, las regiones montañosas como Abha y Khamis Mushait experimentan una exposición mínima, con promedios de 0–1 días anualmente.
• Distribución de la Severidad: En Jazan, los 334 días de disconfort anuales se distribuyen entre Precaución (83 días), Precaución Extrema (151 días) y Peligro (100 días). La Meca y Yeda están dominadas por condiciones de Precaución Extrema. Los eventos de "Peligro Extremo" (HI ≥ 54 °C) son raros, con solo 20 tales días registrados durante todo el período de 40 años en algunas estaciones costeras y orientales.
• Patrones Estacionales: Aunque la mayor parte del disconfort ocurre en verano (mayo–septiembre), la duración del estrés térmico se extiende hacia la primavera y el otoño, particularmente en las regiones centrales y costeras. Las ciudades costeras experimentan disconfort casi durante todo el año. Las condiciones de Precaución persisten durante todo el año, alcanzando su punto máximo en mayo y septiembre, mientras que las condiciones de Precaución Extrema ocurren de marzo a noviembre, con un pico en julio.
• Tendencias Temporales: Se observa una tendencia ascendente significativa en los días de disconfort en todo el país, con un aumento promedio de 7.6 días por década. Los aumentos más rápidos se encuentran en Al-Baha (14.1 días/década), Najran (12.8 días/década) y Jazan (11.5 días/década). Por el contrario, Abha y Khamis Mushait muestran aumentos insignificantes (0.1 y 0.5 días/década, respectivamente).
• Clasificación Regional: Basándose en la frecuencia anual, los autores clasifican las regiones de la siguiente manera:
  • Extremadamente Vulnerable: Jazan (>300 días).
  • Muy Vulnerable: La Meca, Medina, Este (>190 días).
  • Vulnerable: Riad, Najran, Gassim, Tabuk (>150 días).
  • Moderadamente Vulnerable: Hail, Norte, Al-Jouf (>100 días).
  • Menos Vulnerable: Al-Baha y Asir (<100 días).

Significancia y Reivindicaciones
El artículo sostiene que estos hallazgos resaltan los crecientes riesgos de estrés térmico y la necesidad urgente de que los sectores afectados aborden estos desafíos. Al clasificar las regiones según el confort térmico y la vulnerabilidad, el estudio proporciona un marco fundamental para:

1. Protección de la Salud Pública: Identificar poblaciones en riesgo de enfermedades relacionadas con el calor.
2. Planificación Urbana: Informar las estrategias de desarrollo en climas cada vez más calurosos.
3. Consumo de Energía: Anticipar las demandas relacionadas con la refrigeración.

Los autores enfatizan que, si bien los días de "Peligro Extremo" son raros, su ocurrencia en las ciudades costeras subraya la severidad del estrés térmico. El estudio concluye que comprender estas variaciones estacionales y regionales es esencial para proteger a las poblaciones vulnerables y promover el desarrollo sostenible.

Limitaciones y Direcciones Futuras
Los autores señalan que el estudio se limita a datos medios diarios de estaciones tripuladas; la falta de datos observacionales horarios impide un análisis detallado de las variaciones diurnas del estrés térmico. Sugieren que las investigaciones futuras incorporen registros horarios de Estaciones Meteorológicas Automáticas (AWS), conjuntos de datos de reanálisis y simulaciones de modelos climáticos para apoyar la planificación a largo plazo y las proyecciones climáticas futuras. El estudio establece explícitamente que el uso de simulaciones de modelos climáticos para el cálculo del estrés térmico está fuera de su alcance.