气候变暖的加剧使得极端热应激严重程度在加强。近日,Atmospheric and Oceanic Science Letters在线发表了中国科学院大气物理研究所陈活泼研究员与何文悦博士生的题为“More extreme-heat occurrences related to humidity in China” 的研究论文。文章基于ERA5逐小时资料,揭示了中国区域极端日夜复合湿热和高温事件的变化及其影响。
高温天气易使环境温度超过暴露人群的耐热极限,这不仅会影响人们的正常生产生活,还会增加人体的发病率和死亡率。例如,2003年欧洲经历了有记录以来最炎热并伴随着严重干旱的夏季,多国日间最高气温超过40℃,导致7万人死亡;2010年俄罗斯罕见的“超级热浪”引发森林野火和干旱,造成大量人员伤亡,并至少导致150亿美元经济损失。我国近年来也频繁遭受严重极端高温天气的影响,比如2013年夏天的长江流域极端高温热浪事件,为1961年来持续时间最长、影响范围最广,造成了约590亿元人民币(约90亿美元)的直接经济损失,影响了超5亿人的生活。
随着全球变暖,湿度的增加使得某些高温热浪事件的强度在增强。在炎热的环境中,蒸发被认为是人体降温的主要手段,而大气湿度是影响蒸发效率的关键因素。人体的正常温度约为36.5℃,且在±1℃非常窄的范围内波动。如果在湿度较高的水平下体温超过这个阈值,人体将无法通过蒸发有效散热,从而加剧与高温有关的热不适。因此,对人体来说,高温高湿的环境比仅高温条件更具生理挑战。
图:1961-2020年中国极端高温事件(蓝色实线)和极端湿热事件(红色实线)频次的时间序列,虚线表示线性趋势。
作为世界上人口最多的农业大国,中国有大量的户外劳动者。气温的快速上升导致高温热浪更加频繁,使得户外人群暴露于极端湿热和高温事件的风险明显增加。
文中指出,中国区域夏季极端湿热和高温事件发生频次在全国范围内均呈明显增加趋势,尤其在西部和北部地区(见图)。“在中国大部分地区,湿度异常在极端湿热事件变化中有着十分重要的作用,部分区域甚至超过温度异常的影响。随着极端湿热事件的增加其影响也在加剧,自1961年以来中国暴露于极端湿热事件的人口数量和城市面积增速明显大于高温事件。因此,亟需制定有效的减缓措施以应对热应激对人类健康和社会发展影响的挑战。”陈活泼研究员解释道。