【地球将遇致命高温】影响、原因与应对
地球正在经历显著的气候变化,其中一个最令人担忧的后果是致命高温事件的频率和强度不断增加。这并非仅仅是天气变得更热,而是指达到对人类生存构成直接威胁的极端高温和高湿组合,可能导致大规模健康危机甚至死亡。
什么是致命高温?
致命高温并不仅仅指气温计上的一个高数字。它通常涉及到两个关键因素的结合:极高的气温和极高的湿度。衡量这种威胁一个更科学的指标是湿球温度(Wet-Bulb Temperature, WBT)。
湿球温度解释:湿球温度是通过将温度计末端包裹在湿布中测量得到的温度。它反映了通过蒸发冷却能够达到的最低温度。当环境湿度极高时,汗液无法蒸发,人体的自然降温机制(排汗)就会失效。湿球温度越高,通过蒸发散热就越困难。研究表明,在开阔、通风不良的环境中,如果湿球温度长时间超过31°C,即使是健康的成年人也会感到极端不适并面临危险;如果湿球温度达到或超过35°C(相当于在35°C和100%湿度,或46°C和50%湿度时的环境),理论上人体将无法通过排汗将核心温度维持在安全范围内,长时间暴露在这种条件下将是致命的,通常在几小时内就会危及生命。
因此,致命高温是指那些气温和湿度组合在一起,导致湿球温度达到对人体健康和生存构成严重甚至致命威胁的水平的极端事件。
为什么会遭遇致命高温?
造成全球高温事件(包括致命高温)频率和强度上升的主要原因是人类活动导致的全球气候变暖。
温室气体排放是首要驱动力:
燃烧化石燃料(煤、石油、天然气)、森林砍伐以及其他人类活动向大气中释放了大量的温室气体,主要是二氧化碳和甲烷。这些气体在大气中形成一道“毯子”,捕获来自地球表面的热量,阻止其散逸到太空,从而导致地球整体平均温度上升。
暖化基线加剧极端事件:
随着全球平均气温升高,原本就可能发生的高温天气事件变得更加极端。就像一个运动员打破个人纪录更容易在体温已经升高的情况下发生一样,气候系统温度的升高使得热浪出现得更频繁、持续时间更长、强度更大。即使是自然发生的热浪,在全球变暖的背景下也会被“放大”,更容易突破致命的阈值。
此外,气候变化还可能影响大气环流模式,潜在地导致热高压系统更长时间地停滞在某些区域,从而引发持续数天甚至数周的极端热浪。海洋温度升高也可能增加特定区域的空气湿度,进一步推高湿球温度。
哪些地区风险最高?高温将达到何种程度?
致命高温的风险并非在全球均匀分布,某些地区因其地理位置、气候特征以及社会经济条件而面临更高的威胁。
高风险区域:
- 热带和亚热带地区:这些区域本身气温就高,且许多地区湿度大,极易达到致命的湿球温度阈值。例如南亚、东南亚、中东波斯湾沿岸地区、中国南方沿海、美国墨西哥湾沿岸、非洲部分地区等。
- 人口稠密的城市:城市水泥、沥青等建筑材料吸收并储存热量,缺乏绿地,高层建筑阻碍通风,形成明显的“城市热岛效应”,使得城市中心的温度比周边农村地区高出几度,加剧了高温威胁。
- 沿海地区:温暖的海水增加了空气湿度,特别是在热带和亚热带沿海,使得这些区域在高温天气下更容易出现高湿环境,达到危险的湿球温度。
- 低收入和缺乏基础设施的地区:这些地区的人们可能居住在隔热差的房屋中,缺乏空调或其他有效降温设施,也可能从事户外体力劳动,对高温更加脆弱。
高温将达到何种程度?
地球已经比工业化前平均升温了约1.2°C。根据不同的温室气体排放情景,未来的升温幅度差异巨大:
- 如果能将全球升温控制在1.5°C以内,致命高温事件的频率和强度将显著低于升温2°C甚至更高的情况。然而,即使在1.5°C情景下,极端热浪仍会更频繁、更强烈。
- 如果升温达到2°C,许多原本经历百年一遇极端热浪的地区,将可能每隔几年甚至每年都会遭遇类似强度的热浪。达到危险湿球温度的区域范围将扩大。
- 在更高的排放情景下,如果全球平均气温升温3°C或更高,一些低纬度地区,特别是在南亚和波斯湾等地的部分区域,可能在本世纪末期经常性地遭遇湿球温度超过35°C的极端条件,这可能使得这些区域在某些时段变得不适宜人类长时间户外生存。
未来的高温不仅是温度计上的数字更高,更重要的是热浪的持续时间会更长,夜间气温下降得更慢(使人体无法在夜间得到有效休息和恢复),以及高湿度的范围将扩大,使得湿球温度更频繁地达到危险水平。
致命高温带来哪些具体影响?
致命高温的影响是多方面的,涵盖人类健康、基础设施、经济和社会稳定。
对人类健康的直接威胁:
- 热射病(Heatstroke):这是最危险的高温相关疾病,体温调节系统失效,体温迅速升高,可能导致永久性脑损伤、器官衰竭甚至死亡,需要紧急医疗救助。
- 热衰竭(Heat Exhaustion):虽然不如热射病危急,但也表现为大量出汗、虚弱、恶心、头晕,如不及时处理可能发展为热射病。
- 加剧慢性疾病:高温会使心血管、呼吸系统、肾脏疾病患者的病情恶化,增加中风、心脏病发作等风险。
- 高风险人群:老年人、婴幼儿、孕妇、户外工作者、慢性病患者以及服用某些药物的人群对高温尤为脆弱。
- 睡眠障碍和心理健康:持续高温影响睡眠质量,增加烦躁、焦虑等心理健康问题。
对基础设施的破坏:
- 电力系统:高温导致空调使用激增,电力需求飙升,而高温本身会降低输电线路和发电站的效率甚至引发故障,可能导致大范围停电(brownouts/blackouts),进一步加剧高温威胁。
- 交通系统:高温可能导致柏油马路软化变形、铁路轨道弯曲、机场跑道受损,影响公路和铁路交通。
- 供水系统:极端高温加剧蒸发,可能导致水资源短缺,特别是在干旱地区。
- 建筑:极端温度变化可能对建筑材料造成压力。
对经济和生产的影响:
- 劳动力生产力下降:特别是在需要户外或非空调环境工作的行业(农业、建筑业),高温会显著降低工作效率,甚至迫使工作暂停。
- 农业损失:作物因热应激和缺水减产甚至绝收,牲畜中暑死亡。
- 医疗成本增加:高温相关疾病导致医疗系统压力增大,医疗支出上升。
致命高温事件不仅是健康危机,更是一个系统性风险,可能引发连锁反应,威胁社会正常运转。
我们如何应对致命高温的威胁?
应对致命高温需要双管齐下的策略:减缓气候变化(从根本上减少高温事件的频率和强度)和适应高温(采取措施保护人们免受高温的直接伤害)。鉴于气候变暖的惯性,适应措施尤其紧迫。
关键的适应措施:
- 建立和完善高温预警系统:通过气象部门发布准确的高温预报和健康风险提示,并通过多种渠道(电视、广播、手机应用、社交媒体)及时向公众传播信息。
- 设立和开放避暑设施:在城市中设立社区避暑中心、开放图书馆、购物中心等空调场所供民众避暑,特别是针对老年人、无家可归者等脆弱群体。
- 城市规划和绿化:增加城市绿地、公园和水体,种植树木提供荫凉,推广使用反射性建筑材料(如浅色屋顶、反射涂料),减少城市热岛效应。
- 改进建筑标准:推广使用隔热性能更好的建筑材料和设计,减少建筑物对空调的依赖,提高能源效率。
- 个人防护和公众教育:加强公众对高温危害的认识,教育人们如何在高温天气下保护自己(多喝水、穿轻薄透气的衣服、避免午间户外活动、注意休息)。
- 关注和帮助脆弱人群:建立社区互助网络,定期探访独居老人、病患等,确保他们在高温期间的安全。
- 调整工作和学校时间:在极端高温期间,考虑调整户外工作时间,避免最热时段工作;学校可以考虑缩短户外活动时间或调整上课时间。
- 加强医疗系统准备:培训医护人员识别和治疗高温相关疾病,增加医疗资源储备。
- 发展抗热作物和畜牧技术:研究和推广更耐高温和干旱的农作物和畜牧品种及管理技术。
减缓气候变化:
虽然适应措施至关重要,但从长远来看,限制全球温室气体排放、将全球变暖幅度控制在较低水平(如1.5°C)是避免未来出现更频繁、更致命高温事件的根本途径。这需要全球范围内的合作,加速向清洁能源转型,提高能源效率,保护和恢复森林。
致命高温不再是一个遥远的威胁,而是许多地区已经面临的现实。它要求我们不仅要理解其发生的复杂原因和深远影响,更要立即采取具体、有效的措施来保护生命、维护社会运转,并从根本上解决气候变化这个源头问题。