超出生存极限的高温天气已经出现，但这只是一个开始

原创 Judy 果壳

夏天正在变得越来越难熬。

今年六月中以来，极端高温不断出现，全国范围内不同城市的气温陆续刷新了往年同时间的最高纪录。尤其是大暑以来，最高温度超过40°C的城市频频出现。高温不仅在国内出现，放眼北半球，美国燃起持续的森林大火、西班牙一周内有510人因高温天气死亡，与此同时，临近北极圈的芬兰和挪威也都飙出近34°C的高温。

地球的“发烧”发展到了哪一步？科学家们又有什么解决方法吗？我们的后代还会见到微风蝉鸣的夏天，和我们一样充满对夏天的甜蜜回忆吗？

人类能承受的极限高温已经出现

先说结论，近些年来地球确实在发烧，对人类来说，地球已经越来越不宜居了。

有研究显示，超过人类能承受范围的高温天气已经开始出现[1]。但衡量“人类极限”的温度并非大家日常在天气预报中所得到的气温（1.5米高处百叶箱中空气的温度），而是湿球温度。

47度气温虽高，但无法直观描述人体在此气温下的变化

和气温相比，湿球温度与人类的生命体征关联度更高。

湿球温度的定义是指对一块空气进行加湿，其饱和时（相对湿度达到100%）所达到的温度，换言之，也就是当前环境仅通过蒸发水所能达到的最低温度。因此湿球温度与相对湿度息息相关。

人的正常体温大约是37°C，皮肤温度大约维持在35°C。在高温环境下，人体主要会通过排汗来调节体温，但是当所处环境的湿度较高时，这一散热途径受阻，人就会感觉到“闷热”。人体的自身降温功能有一定的阈值，当湿球温度达到35°C 时，即使健康的人也无法正常散热，从而导致由于核心体温上升而带来极大健康风险，甚至造成死亡[2]。

2020年的研究显示，在一些亚热带沿海地区，湿球温度已经达到过致命的35 °C，并且这种极端湿热的天气出现的频率在近四十年内翻了一倍[1]，而科学家们原本认为，这种情况起码在几十年后才会发生。

近期在浙江、福建以及广东出现的高温通常伴随着较高的湿度，在许多时候气温达到40°C的同时还伴随60%的相对湿度，或是气温达到36°C并伴随着80%的相对湿度。在这种情况下，湿球温度都达到了33°C，非常接近致死的湿球温度。在这样的环境中长时间进行任何户外活动都是非常危险的，这也是为何在那段时间频频发生户外工作者因为热射病晕倒在高温下的事件。

不同相对湿度与气温条件下对应的湿球温度（湿球温度根据Stull (2011)[3]计算）｜自制图

其实，今年夏天席卷全球的热浪早在三月份就来到了印度和巴基斯坦，给当地带来了自1901年来最热的三月（最高气温超过40°C）。从五月开始至今，美国、欧洲和中国也都大范围地受到了热浪的袭击。

而究其根本，全球变暖所导致的气候变化是造成这一现象的主要原因。在过去的六十年中（1960~2018），国内最高纪录的地域性高温事件分别发生于2003年、2013年和2017年的夏天，以2013年为最（温度高、持续久）[4]。有研究指出，热浪的极端程度（温度、持续天数、影响范围）与全球变暖的趋势近乎成线性增长，全球升温2°C（较工业化时代前）所带来的热浪高温事件频率将比全球升温1.5°C 高出一倍[4]。

如果人类无法减缓全球变暖的速度，在可见的未来，夏天将会变得越来越热，越来越 “不可战胜”。

极端气候，高温只是第一步

持续的高温直接考验着人类的适应能力。

除了带来生理上的显性风险，一项基于全球过往相关研究的综述文章显示高温还会对人们的精神健康产生负面影响[6]。研究者发现，当热浪来临时，气温每升高1°C，精神健康相关的疾病发病率会升高0.9%，而死亡率更是会增加2.2%。而低收入群体由于相对缺乏足够的制冷条件，发生由高温引起的精神疾病风险会更高。

持续的高温对于农业的影响也是不可忽视的。长时间的干旱和高温会影响农作物的生长，同时会引发虫灾。为了确保收成，最终种种因素的叠加效应会使得粮食、蔬菜和水果的价格在随后的很长一段时间里持续攀升。这对于贫困人群来说，无疑是雪上加霜。

而面对极端高温天气，制冷的需求迅速增大，人类就要消耗更多的能源。清洁能源本身占比有限，高温干旱又使得风力和水力发电受阻，人类只能燃烧更多的化石燃料，而这就会更进一步加剧温室气体的排放。这种恶性循环会加剧全球变暖，夏天越来越热。

极端高温是我们对于气候变化的最直观的感受，但真正威胁到人类种群生存的还是气候变化带来的次生灾害。极端高温通常伴随着干旱，会造成全球范围内的森林大火。不仅造成当地空气严重污染，大批居民被迫撤离，还会严重破坏人类赖以生存的森林生态系统。极端高温前后很有可能会出现超强降雨，从而导致洪涝灾害的发生。

据统计[7]，在中国南部、西北部和东北部，这种复合型的洪水和热浪序列在一周内连续发生的频率在2000年之后增加了五到十倍。而在人口密集的长江淮河流域，一周内出现与台风有关的洪水和热浪事件的发生频率更是增长高达十倍。这种连续性的极端天气在造成伤亡和经济损失的同时也给灾后救援与重建增加了难度。

尽管目前中国尚无致命热浪易发地区，但气候变化来得比想象中更快。据麦肯锡2020年发布的一份研究报告预测，到2030年，中国可能有1000万~4500万人面临极端高温和致命热浪的威胁，而到2050年，这个数字可能会攀升至1.1亿~2.5亿[8]。

科学家在做什么？

面对已经到来的气候挑战，科学家们正在争分夺秒地寻找全球变暖的原因和解决方案。

每隔大约六年，联合国下属的跨政府组织IPCC（政府间气候变化专门委员会）会召集全球数以千计的科学家对期间发表的科学文献进行整理审核，并撰写报告。今年发布的第六次IPCC报告显示 [9]，人类活动的影响已经显著地导致大气层、海洋和陆地表面的温度升高，且变暖的速率之快是过去的两千年中前所未有的。

自1950年以来，大多数陆地地区的极端高温天气（包括热浪）变得更加频繁和激烈。而造成地球变暖的主要因素就是以二氧化碳和甲烷为首的温室气体排放，对于人类可持续发展的图景而言，我们必须要先试试通过减排来减缓地球变暖的速率。

全球温度变化的历史和近期变暖的原因。（a）从古气候档案中重建的全球地表温度变化（b）过去170年全球地表温度的变化｜IPCC, 2021: Summary for Policymakers

根据模型预测[10]，人类若想把地球升温控制在2°C以内，全球温室气体排放需要在2020至2025（最晚）间达到峰值。IPCC第三工作小组的报告显示[10]，2010-2019年期间，人为温室气体净排放总量继续攀升，平均排放量高于以往任何十年，虽然其排放增长率低于上个十年（2000-2009）。

在逐渐逼近的气候挑战下，各国也开始采取应急措施度过苦夏。8月1日，为了节约能源，在气温一度飙升至47°C的西班牙，政府要求企业、餐馆、博物馆等场所空调温度不得低于27摄氏度，在开空调时关闭门窗；为了保护户外工作者，我国夏天最闷热的省份之一广东也规定，日最高气温达到39℃以上时，当日应当停止露天工作。同时，一些国家在尝试建立适应极端气候的“海绵城市”，通过提高绿地率、使用透水铺装等措施，更好地应对全球变暖带来的极端强降水。

然而这些措施都只是气候变化下，人类为维护日常生活而采取的权宜之计，想要减缓全球变暖的速度，需要全人类的智慧、共识，和合作。这不是一件简单的事，但却是对我们这个物种来说最要紧的事。因为对于地球来说，人类和真菌、鸟类、树木没有区别，哪怕温度继续升高，海啸吞没沿海城市，地球都将延续，真正徘徊在存亡关头的只有我们自己。

参考文献

[1] Raymond, Colin, Tom Matthews, and Radley M. Horton. "The emergence of heat and humidity too severe for human tolerance." Science Advances 6.19 (2020): eaaw1838.

[2] Schär, C. The worst heat waves to come. Nature Clim Change 6, 128–129 (2016). https://doi.org/10.1038/nclimate2864

[3]Stull, Roland. "Wet-bulb temperature from relative humidity and air temperature." Journal of applied meteorology and climatology 50.11 (2011): 2267-2269.

[4]Wang, Jun, and Zhongwei Yan. "Rapid rises in the magnitude and risk of extreme regional heat wave events in China." Weather and Climate Extremes 34 (2021): 100379.

[5]Sun, Y., Hu, T., & Zhang, X. (2018). Substantial increase in heat wave risks in China in a future warmer world. Earth's Future, 6(11), 1528-1538.

[6]Liu, Jingwen, Blesson M. Varghese, Alana Hansen, Jianjun Xiang, Ying Zhang, Keith Dear, Michelle Gourley et al. "Is there an association between hot weather and poor mental health outcomes? A systematic review and meta-analysis." Environment international 153 (2021): 106533.

[7]Chen, Y., Liao, Z., Shi, Y., Tian, Y., & Zhai, P. (2021). Detectable increases in sequential flood-heatwave events across China during 1961–2018. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL092549. https://doi.org/10.1029/2021GL092549

[8]麦肯锡全球研究院(MGI). Climate Risk and Response: Physical Hazards and Socioeconomic Impacts[EB/OL].[2020-06-12].https://www.mckinsey.com.cn/应对气候变化:中国对策

[9]IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 3−32, doi:10.1017/9781009157896.001.

[10]IPCC, 2022: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [P.R. Shukla, J. Skea, R. Slade, A. Al Khourdajie, R. van Diemen, D. McCollum, M. Pathak, S. Some, P. Vyas, R. Fradera, M. Belkacemi, A. Hasija, G. Lisboa, S. Luz, J. Malley, (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA. doi: 10.1017/9781009157926.001

作者：Judy

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