一些受害者在家中被发现。一名 84 岁的妇女在加利福尼亚州萨克拉门托的同一间公寓里度过了大半辈子,她在前门附近去世,当时她手里紧握着钥匙。一名二战老兵在自己的卧室里去世。许多人在户外死亡,其中包括一名在太平洋屋脊步道上丧生的徒步旅行者,他的水瓶已经空了。
凶手?热。 2006 年 7 月,一股令人窒息的气团袭击了加利福尼亚州,导致数百人丧生。而这位惯犯的犯罪记录还在继续。在芝加哥,1995 年 7 月的一场持续多日的酷暑导致近 700 人死亡。老年人、黑人居民和没有空调的家庭中的居民受到的打击最为严重。 2003 年欧洲的热浪导致 70,000 多人死亡,其中法国近 20,000 人死亡。许多上了年纪的巴黎人在楼上的公寓里被烤死,而年轻的居民可能已经去拜访了他们的邻居,他们正在八月度假。 2010年,俄罗斯至少有1万名居民因高温而丧生。 2015 年,印度报告了超过 2,500 人因高温死亡。
年复一年,高温夺走了人们的生命。自 1986 年(国家气象局第一年报告与高温相关的死亡数据)以来,美国死于高温的人数(3,979 人)比任何其他与天气相关的灾难死亡的人数还要多,超过洪水(2,599 人)、龙卷风(2,116 人) )或飓风(1,391)。热浪的受害者人数会更高,但除非死者被发现时体温达到致命水平或在炎热的房间里,否则死亡证明中往往会忽略高温可能是死因的事实,该机构主任乔纳森·帕茨 (Jonathan Patz) 表示。威斯康星大学麦迪逊分校全球健康研究所。
随着温室气体在大气中积累,预计高温造成的损失将会上升。随着二氧化碳、甲烷和其他气体继续使地球变暖,气温可能会继续打破记录。热浪(通常是持续两天或两天以上的炎热天气)未来可能会持续时间更长、更热且更频繁。
除了死亡之外,研究人员还开始记录其他损失:炎热似乎剥夺了我们的睡眠、智力和健康出生。 “高温有能力影响很多人,”加州环境保护局奥克兰环境健康危害评估办公室的流行病学家鲁帕巴苏说。 “每个人都很脆弱。”
许多人认为高温更多的是一种烦恼而不是一种威胁,但气候变化、极端高温和人类健康是交织在一起的。西雅图华盛顿大学的急诊医学医师兼公共卫生研究员杰里米·赫斯 (Jeremy Hess) 表示:“目前您所在的社区可能不会因为与高温相关的疾病而承受巨大的疾病负担。” “但再过20年,这可能会成为一个更重要的问题。”
除了向上别无他处
预计美国各地每年超过 95 华氏度(35 摄氏度)的天数将会增加,如果温室气体排放量仍然很高,夏季平均气温将达到新高。下面的地图将 20 世纪末的气温与 21 世纪中叶的预测进行了比较。


适应是有极限的
人体不能忍受过高的热量。维持我们生命的生物和化学过程最好在 36° 至 37° 摄氏度(96.8° 至 98.6° 华氏度)的核心温度下进行,每个人之间略有差异。除此之外,“身体对热的主要反应是试图摆脱它,”奥罗拉科罗拉多公共卫生学院院长乔纳森·萨梅特说。皮肤中的血管扩张,心率加快,将血液推向皮肤,血液可以释放热量来冷却。与此同时,出汗使皮肤凉爽。
通过反复暴露在高温下,身体可以更有效地散发多余的热量。这就是为什么一个人可以从寒冷的明尼阿波利斯搬到潮湿的迈阿密并习惯更高的热量和湿度。但一个人能调节的程度是有限的,这取决于人的基本健康状况以及环境温度和湿度。如果外界比身体热,皮肤表面的血液就不会释放热量。如果湿度高,出汗不会使皮肤凉爽。两位科学家在 2008 年提出,如果人类长时间暴露在高于 35°C 的湿球温度(湿球温度)下,就无法有效散热。

被迫不间断地调节热量,身体会变得疲惫不堪。热衰竭会导致虚弱、头晕和恶心。如果一个人不冷静下来,很可能会中暑,而且很可能致命。调节热量的能力崩溃,核心体温达到或超过 40°C。中暑的人可能会癫痫发作、抽搐或陷入昏迷。
没有人能免受高温的影响,但高温对某些群体的打击比其他群体更大。老年人被认为是最脆弱的群体,他们的汗腺较少,他们的身体对气温升高的反应也更慢。儿童还没有完全发育出调节热量的能力,孕妇可能会因胎儿的需求而挣扎。患有糖尿病、心血管疾病和肥胖等慢性疾病的人可能会出现散热困难。当然,生活贫困的人们往往缺乏空调和其他资源来抵御闷热的环境。
附带损害
天气危险
尽管龙卷风、洪水和飓风往往受到更多关注,但自首次报告高温相关数据以来的 30 年来,美国高温死亡人数位居天气相关死亡人数之首。

资料来源:国家气象局
研究人员正在发现更多热伤害的方式。以睡眠为例:睡眠的开始时间和持续时间对温度很敏感。身体在准备睡觉时会降温;核心温度的下降是开启 z 轴的信号。整个晚上体温都保持在较低水平,然后在醒来前升高。良好的睡眠是健康的基石。
一项研究结合了美国疾病控制与预防中心 2002 年至 2011 年对 765,000 名美国居民的睡眠调查结果以及该期间夜间温度数据,结果显示,炎热的夜晚会导致睡眠质量不佳。夜间温度越高,受访者表示睡眠不足的夜晚就越多。低收入受访者和老年人受到的影响最为严重,研究人员于 2017 年 5 月报告科学进步。
思考和计算的能力可能会在高温下受到打击,根据一月份在德克萨斯州奥斯汀举行的美国气象学会年会上提出的一项小型研究。哈佛大学的研究人员对本科生进行了为期 12 天的测试——热浪发生之前、期间和之后。 24 人住在有空调的建筑里,20 人住在没有空调的建筑里。研究人员评估了学生进行加法和减法测试以及要求书面单词颜色而不是单词本身的测试的速度和准确度。在热浪期间,没有空调的学生比有空调的学生在数学问题上的正确答案少了约 6%,在颜色问题上的正确答案少了约 10%。
高温甚至可能增加死产的风险。马里兰州贝塞斯达国家儿童健康和人类发展研究所的研究人员分析了 2002 年至 2008 年间的天气数据和超过 223,000 名美国新生儿。在一年中温暖的月份里,前一周气温上升了 1 摄氏度。出生每 10,000 名新生儿中大约有 4 名额外死产,研究人员于 2017 年 6 月报告环境健康观点。

随着高温变得恶性,它有可能破坏社会结构。南亚和波斯湾的极端高温(湿球温度超过 35°C)可能会变得更加频繁,使这些地区的部分地区无法居住,根据 2017 年 8 月的研究科学进步(SN:2017 年 9 月 2 日,第 17 页10)和 2016 年 2 月自然气候变化。不难想象,“在这个数以千万计的人必须搬迁并寻找更凉爽的地方居住的世界里”,将会出现严重的社会和政治不稳定,霍华德·弗鲁姆金(Howard Frumkin)说,他是一名专门研究环境健康的医生流行病学家。华盛顿大学。
翡翠城市
世界人口的 54%(以及大约 80% 的美国居民)居住在城市地区。环境规划师、亚特兰大佐治亚理工学院城市气候实验室成员布莱恩·斯通 (Brian Stone Jr.) 表示,现在可以在城市中采取一些应对高温的行动。 “如果我们等待国家政府发出这样做的信号,我们就会等太久,”他说。 “我们已经进入了一个因气候变化而改变的世界。”
热量在城市中蓬勃发展。所有不反光的屋顶、墙壁、道路和其他表面都会在白天吸收并保留热量。空调和车辆排放的废热也集中在城市。这些因素共同促成了所谓的城市热岛,城市内发生的热量放大。平均而言,一个拥有至少 100 万居民的城市可能比周边地区热 1 到 3 摄氏度。到了晚上,温差扩大。晚上,城市的温度可能比周边地区高出 12 摄氏度,因为城市将积聚的热量释放到建筑物和大道之间。
她的旅馆
这些 Landsat 卫星图像显示了 2000 年 9 月 28 日的亚特兰大市区。核心城区位于图像的中心。左侧显示植被区域(绿色)、裸地区域(棕色)以及道路和密集开发区域(灰色)。右侧的热图显示,开发最密集的区域也具有最热的地表温度(红色),接近 30 摄氏度。由于水和阴影的蒸发,植被最茂盛的区域是最凉爽的(黄色)。
马里特·詹托夫特-尼尔森/美国宇航局
城市规划者可以通过多种策略来消除当地的一些炎热天气。一是种植更多树木,为居民和建筑物提供遮荫。树木还通过树木将土壤中的水转移到空气中来降低气温。当水从液体变成蒸汽时,周围的空气被冷却。这个过程“很像出汗对我们身体的作用”,洛杉矶南加州大学的环境工程师乔治·班-韦斯说。
另一种策略是通过在暴露的表面上使用“冷”材料来减少城市表面吸收的阳光量。加利福尼亚州伯克利劳伦斯伯克利国家实验室研究冷表面和城市热岛的罗南·莱文森(Ronnen Levinson)表示,最著名的是冷屋顶,它“比平时反射更多的阳光”。一般来说,为了使表面凉爽,可以使用涂层或其他浅色材料使其更亮。例如,在典型的夏日午后,反射 80% 太阳光的白色屋顶将比仅反射 20% 太阳光的灰色屋顶保持约 31 摄氏度的温度。
酷顶
浅色屋顶(顶部)反射更多阳光,因此比深色屋顶凉爽几十度。

对建筑物进行冷表面改造可以抵消城市热岛效应并降低建筑物内部的温度。 “在贫困社区,人们可能根本没有空调来帮助他们度过炎热的夏天,”莱文森说。他说,对建筑物内部进行冷却“我认为最大的潜在好处是改善人类的舒适度和健康”。
斯通估计通过减少城市热岛效应可以避免多少与热有关的死亡。 2016 年,他和同事为肯塔基州路易斯维尔市制作了一份报告,分析了增加 45 万棵树、将 168 平方公里的地面转化为凉爽材料等的影响。研究人员估计,该市某些地区的夏季平均气温可能会降低 1.7 摄氏度或更多。根据斯通将 2012 年该市异常温暖的夏季造成的 53 人死亡计算,因高温造成的死亡人数可能会减少 11 人,减少 21%。 “当我们遇到强烈的热浪时,”斯通说,“这真的可能会导致数百人丧生。”
美国和国外的许多城市正在努力通过各种策略来缓解城市热岛效应,包括安装凉爽屋顶或种植更多树木的计划。洛杉矶市现在要求住宅和其他住宅建筑的新屋顶或更换屋顶满足太阳反射指数值——衡量材料在阳光下保持凉爽的能力的指标,介于 0(黑色表面)和 100(白色)之间——对于较平坦的屋顶至少为 75,对于较陡的屋顶至少为 16。通过一项规定加州建筑能效规范当需要新的屋顶时,全州各城市都在将大型商店的平坦商业屋顶改造成浅色冷屋顶。
公园里的周日
夏季,中央公园的冷色调从这张纽约市炎热的地图中跳出来。城市的建成区比公园树木茂盛的部分高出约 10 华氏度。

纽约市有自 2007 年以来种植了 100 万棵新树并投入更多资金来扩建街道和公园。自 2009 年以来,该市还已将 0.62 平方公里的屋顶表面涂成白色。印度艾哈迈达巴德市约 25% 的居民居住在贫民窟社区,该市于 2017 年宣布了一项热行动计划,其中包括一项冷屋顶倡议,用于油漆或涂装屋顶。另外,改造至少 500 个贫民窟家庭的屋顶,并提高政府建筑和学校屋顶的反射率。
解决城市热岛效应的措施还可以使城市更加节能(通过减少建筑物内部的冷却需求)和更加舒适(通过为城市居民遮阳)。班韦斯说,各个城市需要实施对其景观、水资源、气候和人口有意义的战略。
但改善城市炎热的作用也有限。仍然需要在全球范围内推动减少温室气体排放。班韦斯和同事估计了凉爽的屋顶可以在多大程度上抵消南加州气候变化造成的变暖。假设温室气体排放量继续增加,洛杉矶都会区广泛采用冷屋顶将抵消本世纪中叶预期的部分变暖,该团队于 2016 年在环境研究快报。但班韦斯说,到本世纪末,凉爽屋顶的好处“在气候变化的影响下变得相形见绌”。