人类可能无法像科学家所想的那样处理热量

超过2,000人死于葡萄牙和西班牙的极端热量和野火。高温记录从英格兰到日本破碎。一夜之间无法冷却。

残酷的热浪迅速成为2022年夏季的标志。

即使气候变化继续提高温度，科学家们也在努力工作，以了解人类对极端热量的韧性的极限。最近的研究表明，人们的热应激耐受性可能比以前想象的要低。如果是真的，数以百万计的人可能会屈服于危险温度的危险。

俄勒冈州波特兰州立大学的环境计划和气候适应研究人员Vivek Shandas说：“身体能够在一段时间内适应温度变化”。 Shandas说，在地质时期，人类已经发生了许多气候变化。 “ [但是]我们正处于这些转变发生更快发生的时候。”

仅在2022年的一半，热浪已经破坏了许多国家。热量在南亚早期到来：4月，印度沃达（Wardha）的高高为45°Celsius（113°Fahrenheit）； 5月，在巴基斯坦的纳瓦布沙（Nawabshah），温度升至49.5°C（121.1°F）。

从6月开始，一直持续到七月，欧洲的极端热警报加剧了干旱和激发野火。英国打破了7月19日的有史以来最热门的记录，当时英国康宁斯比（Coningsby）的温度达到40.3°C。热量燃烧了法国的火灾，迫使数千人从他们的家中撤离。

And the litany goes on: Japan experienced its worst June heat wave since record-keeping began in 1875, leading to the country's highest-ever recorded June temperature of 40.2° C. China's coastal megacities, from Shanghai to Chengdu, were hammered by heat waves in July as temperatures in the region also rose above 40° C. And in the United States, a series of heat waves gripped the Midwest, the South and the West in June and July.在内布拉斯州北普拉特（North Platte），温度飙升至42°C，在凤凰城的温度飙升至45.6°C。

电流地球上的全球变暖率是前所未有的（（SN：7/24/19）。科学家长期以来已经预言了人为造成的气候变化将增加热浪的发生。在全球，人类的暴露于极端热量三倍从1983年到2016年，特别是在南亚。

热量已经越来越多地对人类健康造成损失。它可能引起绞痛，耗尽疲惫和中风，这通常是致命的。脱水会导致肾脏和心脏病。极热甚至可以改变我们的行为方式，提高侵略性并降低我们集中精力的能力（SN：8/18/21）。

保持凉爽

人体有多种散发热量并保持人体核心在最佳温度约为37°C（98.6°F）的方法。心脏泵送更快，加速血液将热量带到皮肤（SN：4/3/18）。越过皮肤的空气可以使某些热量吹动。蒸发冷却 - 出汗 - 也有帮助。

但是，人类可以忍受多少热量是有限的。 2010年，科学家估计理论热应力极限为35°C的“湿球”温度。湿球温度取决于通过温度计测量的湿度和“干灯泡”气温的组合。这些变量意味着一个地方可以以不同的方式达到35°C的湿灯泡温度 - 例如，如果空气为该温度并且湿度为100％，或者气温为45°C，并且湿度为50％。区别是由于蒸发冷却。

当水从皮肤或其他表面蒸发时，它会以热的形式偷走能量，并短暂冷却该表面。这意味着，在干燥区域中，湿的灯泡温度（短暂冷却效果很容易发生）将低于实际气温。然而，在潮湿的区域中，潮湿和干燥的灯泡温度相似，因为空气是如此潮湿，因此汗水很难迅速蒸发。

因此，当考虑到身体上的热压力时，科学家会使用湿的灯泡温度，因为它们是在给定气候中可以通过蒸发进行多少冷却的量度。

Vecellio说：“热/干和温暖/潮湿的环境都可能同样危险。”这就是人体不同冷却策略发挥作用的地方。他说，在炎热干燥的区域，外部温度可能比皮肤温度高得多，人体完全依靠出汗来冷却。在温暖，潮湿的区域，空气温度实际上可能比皮肤温度凉爽（但湿度使它变得似乎比它更温暖），身体不能有效出汗。取而代之的是，越过皮肤的冷却空气可以吸收热量。

太热太热了？

鉴于人体冷却系统的复杂性以及人体的多样性，实际上并没有一个适合所有人的阈值温度。 Vecellio说：“没有人的身体以100％的效率运行。”不同的身体大小，出汗的能力，年龄和适应于区域气候的能力都有作用。

尽管如此，在过去的十年中，理论湿球35°C的数量被认为是人类无法再调节身体温度的关键。但是，Vecellio及其同事最近以实验室为基础的研究表明，即使对于年轻健康的成年人，人类热应激的一般现实世界阈值也要低得多。

研究人员在各种受控的气候下追踪了18至34岁年龄段的两打受试者的热应力。在一系列实验中，团队在环境室内变化了湿度和温度条件，有时会保持温度恒定，同时改变湿度，反之亦然。

受试者将自己施加在室内，足以模拟最小的户外活动，在跑步机上行走或在没有阻力的自行车上缓慢踩踏。在持续1.5到两个小时的这些实验中，研究人员使用无线探针测量了受试者的皮肤温度，并使用受试者吞咽的小遥测药评估了其核心温度。

团队估计，在温暖和潮湿的条件下，研究中的受试者无法忍受接近30°或31°C的湿球温度下的热应力。在炎热和干燥的条件下湿的灯泡温度甚至较低研究人员在2月份报告了25°至28°C的范围应用生理学杂志。在上下文中，在湿度约10％的非常干燥的环境中，25°C的湿球温度将对应于约50°C（122°F）的气温。

Vecellio说，这些结果表明，在现实世界中的热量和湿度条件下，人们还需要做更多的工作，但是阈值可能远低于思想。他补充说，2010年研究的理论发现35°C可能仍然是“上限”。 “我们展示了地板。”

这是针对年轻，健康的成年人，进行最少的活动。预计需要施加自身或老年人或儿童所需的户外工人的热应力阈值。评估更多高危人群的实验室限制是Vecellio及其同事正在进行的工作的主题。

如果人体对热压力的容忍度通常低于科学家意识到的，那可能意味着，数百万的人会比科学家意识到的更快的高温危险。截至2020年，很少有关于世界各地湿鳞茎温度达到35°C的报道，但是在本世纪中叶，可以定期超过南亚和中东部分地区的气候模拟项目。

在过去的二十年中，一些最致命的热浪是处于较低的湿球温下：2003年欧洲热浪均未导致大约30,000人死亡，也没有造成超过55,000人的俄罗斯热浪，超过55,000人，超过了28°C的湿球温度。

保护人

如何最好地告知公众热风险是“我觉得很棘手的部分”，他没有参与Vecellio的研究。 Shandas开发了科学方案国家综合热健康信息系统的城市热岛在美国的映射运动。

Shandas说，从一项受控，精确的研究中获得这些生理数据非常有用，因为它使我们能够更好地了解人类的热胁迫耐受性背后的科学。他说，但是生理和环境变异性仍然使得如何最好地知道如何将这些发现应用于公共卫生消息传递，例如极端热警告。 “当我们谈论人体管理内部温度的能力时，出现了许多微观思考。”

这些考虑因素之一是人体快速适应温度极端的能力。即使在较低的温度下，不习惯极热的地区也可能会经历更大的死亡率，这仅仅是因为那里的人们不习惯热量。这2021年太平洋西北的热浪不仅很热 - 在一年中的那个时候，这对世界的那个部分来说非常热，这使得人体更难适应（Shandas）说（SN：6/29/21）。

迈阿密大学的气候学家，华盛顿的首席热科学顾问，基于DC的非营利性Adrienne Arsht-Rockefeller基金会弹性顾问Larry Kalkstein说，在凉爽时期异常到达的热量也可能是致命的。 “五月和六月的早期热浪通常比八月和九月更危险。”

提高社区对热量的韧性的一种方法可能是像其他自然灾害一样对待热浪 - 包括给他们名字和严重性排名（SN：8/14/20）。由一个称为国际联盟开发极高的弹性联盟，这些排名构成了新型热浪警告的基础，该警告明确考虑了影响热应力的因素，例如湿球温度和适应，而不仅仅是极端温度。

排名还考虑了诸如云覆盖，风以及温度在一夜之间的炎热之类的因素。创建该系统的Kalkstein说：“如果一夜之间相对酷，那么健康结果就不会那么多。”但是隔夜温度并不像许多地方那样低。例如，在美国，夜间的平均最低温度比20世纪上半叶的0.8°C高约0.8°C。该国的第四次国家气候评估，2018年发布（SN：11/28/18）。

通过命名诸如飓风之类的热浪，官员们希望提高公民对极热的危险的认识。热浪排名还可以帮助城市根据事件的严重程度量身定制干预措施。目前有六个城市正在测试该系统的有效性：在美国和雅典，希腊和西班牙塞维利亚的四个城市。 7月24日，随着温度朝着42°C的气温，塞维利亚成为世界上第一个正式命名热浪的城市，这在热浪佐伊（Heat Wave Zoe）中发出了警报。

随着2022年继续粉碎全球温度记录，此类警告可能不会太早了。