大暑已至，又到了一年中最熱的時候。不知此刻的你是否也在被夏天的火爐炙烤？剛剛過去的六月是有記錄以來歐洲經(jīng)歷的最熱的六月，在中國北方，也有幾天熱的讓人不敢踏出家門。如今，熱浪天氣已成為全球性問題，與地震、臺風(fēng)一樣，持續(xù)的高溫?zé)崂艘彩且环N自然災(zāi)害。
撰文 | 祝葉華
熱，是夏季最直觀的感受。2019年的夏天才剛剛開始，歐洲的氣溫記錄就已經(jīng)被打破。2019年6月，歐洲平均氣溫比正常水平高出2°C以上，成為有記錄以來最熱的6月。6月28日，法國南部城市尼姆市的氣溫達(dá)到了45.9℃，打破了法國的氣溫記錄。歐洲并不是世界上唯一一個面臨危險高溫的地區(qū)。自5月中旬以來，印度和巴基斯坦遭受了近年來持續(xù)時間最長的熱浪，新德里的氣溫更是飆升至48℃，這是印度首都6月氣溫的最高紀(jì)錄。
在中國，夏天依舊沒讓人“失望”。中國天氣網(wǎng)推出了全國高溫“點火”預(yù)警地圖，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，從1981年至2018年的平均數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，北方火爐“點”得早，“熄”得也早，相比之下，江南華南火爐耐力更足，“燃燒”時間更長，往往9月才最后“熄火”。在7月初，北方短暫的涼爽之后，炎熱將再度登場。
目前的熱浪天氣絕不是一個狹隘的問題，更不是一個地方性的問題，它顯然已經(jīng)成為全球性的問題。與地震、臺風(fēng)一樣，持續(xù)的高溫?zé)崂艘彩且环N自然災(zāi)害。氣候科學(xué)家們表示，他們對近幾年觀察到的極端情況并不感到驚訝，因為這種情況已經(jīng)被警告了很多年，但這些極端事件的嚴(yán)重性和數(shù)量仍讓他們感到吃驚。
6月席卷歐洲的熱浪就像是氣候變化的紅色警報。強(qiáng)烈的熱浪影響了歐洲大部分地區(qū)，創(chuàng)造了德國、奧地利、西班牙、捷克共和國、瑞士和荷蘭的氣溫記錄。
2019年6月25-29日歐洲地區(qū)的平均氣溫異常。相比于1981-2010年同樣的5天內(nèi)的平均氣溫，包括法國在內(nèi)的歐洲大部分地區(qū)都出現(xiàn)了超過正常水平6-10°C的高溫。| 圖片來源：[1]
中國天氣網(wǎng)的分析發(fā)現(xiàn)，1981年至2018年，重慶、武漢、南京、杭州四城高溫燃燒日均出現(xiàn)明顯變長趨勢，“點火”越來越早，“熄火”越來越晚。他們統(tǒng)計了1951年以來中國夏季年平均氣溫后發(fā)現(xiàn)，無論平均氣溫、最高氣溫還是最低氣溫均出現(xiàn)上升趨勢，越來越熱并非錯覺。
歐洲哥白尼氣候變化服務(wù)中心（C3S）提供的數(shù)據(jù)顯示， 6月全球平均氣溫是有記錄以來最高的。由于強(qiáng)烈的厄爾尼諾現(xiàn)象，今年6月的全球平均氣溫比之前記錄的溫度最高的6月——2016年6月還要高出約0.1℃。[1]
對于熱浪，法國人比其他任何國家的人都更清楚極端高溫的致命程度。2003年，一場持續(xù)兩周的熱浪在法國造成了大約1.5萬人死亡，在整個歐洲造成7萬人死亡。在美國，每年大約有600人死于與炎熱有關(guān)的疾病。高溫會襲擊弱勢群體，例如老年人、嬰兒、健康狀況欠佳的人，但運動員和戶外工作者也會遭遇死亡。
6月份有很多人死于高溫。8月份會發(fā)生什么?
歐洲地區(qū)（上）和全球（下）1880-2019年六月份的平均氣溫 (°C) 。圖中表示的是，以1850-1900年的平均溫度為參照得出的溫度差異。從更長的時間尺度看來，2019年6月歐洲的平均氣溫比1850-1900年的平均溫度高出3°C以上，全球范圍的平均氣溫也提高了1°C以上。| 圖片來源：[1]
美國全球變化研究項目的氣候和健康評估項目預(yù)計，到本世紀(jì)末，氣候變化每年將導(dǎo)致成千上萬人過早死亡。熱浪變得越來越長、越來越嚴(yán)重、越來越頻繁。這是一個不可避免的結(jié)論，隨著氣候變化，我們將看到更多的人死亡。[2]
除了死亡，科學(xué)家還記錄了熱浪帶來的其他損失。美國麻省理工學(xué)院的研究小組發(fā)現(xiàn)，隨著氣候的變化，不斷上升的溫度直接影響了灌溉農(nóng)業(yè)的模式，這使得灌溉系統(tǒng)水蒸發(fā)率加強(qiáng)，導(dǎo)致中國北方平原空氣的濕度增加，而提高的溫度和濕度會直接導(dǎo)致熱浪強(qiáng)度的增強(qiáng)。2070年至2100年，中國的華北平原可能會因為極端的熱浪而變得不再適宜居住。不僅如此，印度的恒河和印度河流域以及南亞大部分地區(qū)，可能也將在21世紀(jì)的下半葉迎來極端的熱浪天氣。[3]
溫度調(diào)節(jié)是人體重要的生理功能之一。人類是恒溫動物，不管體外環(huán)境溫度如何，人體內(nèi)的各種機(jī)制總是使其核心體溫保持在37℃左右的正常范圍內(nèi)。這種溫度調(diào)節(jié)是由下丘腦控制的，它是人體的生物恒溫器。而因熱致命的誘因有一部分就是人類恒溫動物的特征。
大量的科學(xué)證據(jù)顯示，過熱會對人類的健康產(chǎn)生有害影響，導(dǎo)致從抑郁癥到心臟病等各種疾病的發(fā)生。在炎熱的天氣里，出汗是最有效的降溫機(jī)制。但如果汗腺被“堵”，汗液不能有效排出的話，人體的溫度調(diào)節(jié)機(jī)制就會失效。
為什么失效？首先，由于各種生理原因，某些特殊人群不能有效利用出汗機(jī)制來降溫，這些人會在熱浪天氣感受到巨大的生理壓力，他們主要是老人、兒童或患病的人。美國疾病控制與預(yù)防中心等機(jī)構(gòu)就曾發(fā)出過警告：過熱對老年人、嬰幼兒或生病的人來說都是致命的。
除此之外，空氣中的濕度也會影響人體汗液的排出。通常，在炎熱的天氣里，原本從皮膚蒸發(fā)的汗液會使人身體降溫。但如果周圍環(huán)境非常潮濕，空氣中充滿了水分，汗水就無法蒸發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致人體的體感溫度過高。美國海洋和大氣管理局（NOAA）曾提出利用炎熱指數(shù)的概念來表示溫度和濕度對人體感溫度的影響。在針對美國五大湖的一項研究中提到，在本世紀(jì)的晚些時候，一些海灣國家夏季的平均溫度可能會高到不適宜居住。[4]
為了對抗炎熱帶來的危害，許多國家已經(jīng)開始做出努力。
法國一再因熱浪天氣受損，因此面對新一輪的熱浪來襲，法國當(dāng)局需要時間來確定它造成的“過度死亡率”，但包括冷卻中心和噴霧機(jī)在內(nèi)的預(yù)防措施似乎已經(jīng)防止了災(zāi)難的發(fā)生。[2]而包括洛杉磯在內(nèi)的西方社區(qū)意識到，城市高溫對公共健康構(gòu)成了日益嚴(yán)重的威脅，而氣候變暖只會加劇這一問題。它不像其他災(zāi)難那樣明顯，但影響可能很深遠(yuǎn)。[5]
全球變暖使地球溫度升高，“城市熱島效應(yīng)”變得越來越嚴(yán)重。城市規(guī)劃者也正在尋找減輕“城市熱島效應(yīng)”的方法，其中一種策略就是種樹。樹木可以使建筑物降溫，尤其是當(dāng)樹木種植在建筑東面或西面時，樹木的陰影可以防止太陽輻射穿透窗戶或加熱外墻。
威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，在城市街區(qū)，至少需要40%的樹冠覆蓋來抵消瀝青的變暖效應(yīng)。覆蓋范圍擴(kuò)大顯然會帶來更多的降溫效應(yīng)，但即便是在不到一半的街道被遮擋的情況下，城市也能看到實際的好處。當(dāng)然，這只是一個整體數(shù)字。樹木的降溫效果與不透水地面的面積也有關(guān)。一般在路面四分之三區(qū)域有樹蔭遮擋時，降溫可以超過2.5℃，但在以瀝青為主的街區(qū)，大多只能減少0.5~1.0℃。[6-8]
將人類活動影響從天氣氣候系統(tǒng)的自然變率中分離出來十分困難，因此科學(xué)家不愿將任何單一的天氣事件與研究人員長期測量的氣候變暖聯(lián)系起來，但現(xiàn)在這種情況正在發(fā)生改變。越來越多的研究結(jié)果不斷揭示出，由于全球變暖，像這樣的熱浪可能比過去更頻繁地發(fā)生，而且情況或許會越來越糟。
2017年，斯坦福大學(xué)的氣候科學(xué)家諾亞·迪芬巴夫（Noah Diffenbaugh）等在《美國國家科學(xué)院刊》（PNAS）上發(fā)表了一項研究，稱在全球范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了氣候變化的特征。研究人員通過可靠的觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，氣候變化導(dǎo)致了全球超過80%的地表觀測區(qū)域破紀(jì)錄高溫事件發(fā)生的概率增加。如果碳排放沒有減少，情況將會變得更糟。事實上，由于人為活動導(dǎo)致的氣溫升高，已經(jīng)使熱浪的發(fā)生變得更加頻繁。據(jù)估計，到2040年，在2003年熱浪中記錄的極端溫度將成為正常的夏季溫度。到那時，熱浪將會更長、更頻繁、更強(qiáng)烈。所以，迪芬巴夫在文章中指出，當(dāng)回顧歷史數(shù)據(jù)時，可以看到全球變暖正在發(fā)生，很多區(qū)域極端天氣氣候事件均在增加。
今年6月，歐洲大陸連續(xù)幾天在破紀(jì)錄的高溫下悶熱難耐，這促使研究人員試圖理清熱浪與氣候變化的關(guān)系。[9]根據(jù)評估，異常的熱浪更有可能是全球變暖造成的。新研究使用計算機(jī)模型來計算預(yù)計，在法國氣溫上升1°C時和沒有1°C時的氣溫。然后他們觀察了法國整體和圖盧茲市6月份三天的平均氣溫，并將觀察結(jié)果與模型進(jìn)行了比較。法國整體的結(jié)果表明，氣候變化使得熱浪比正常情況下高4℃左右，而熱浪發(fā)生的可能性會增加至少5倍，圖盧茲的結(jié)果也類似。[10-11]
荷蘭皇家氣象研究所的Geert Jan van Oldenborgh說，雖然5倍是最低水平，但真實的數(shù)字“可能要高得多”。研究小組表示，這種可能性可能達(dá)到100倍，但不應(yīng)過于認(rèn)真，因為對云層、大氣與土壤之間的相互作用以及在模型中再現(xiàn)如此極端、破紀(jì)錄的氣溫進(jìn)行建模非常困難。
盡管很難將這種熱浪直接歸因于氣候變化，但隨著地球在溫室氣體濃度不斷上升的情況下繼續(xù)變暖，預(yù)計這種極端天氣事件將變得更加常見。
參考文獻(xiàn)
[1] https://climate.copernicus.eu/record-breaking-temperatures-june.
[2] https://www.wired.com/story/how-extreme-heat-overwhelms-your-body-and-becomes-deadly/.
[3] Suchul Kang, Elfatih A. B. Eltahir. North China Plain threatened by deadly heatwaves due to climate change and irrigation, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-05252-y.
[4] Lopez H, West R, Dong S, et al. (2018). Early emergence of anthropogenically forced heat waves in the western United States and Great Lakes.
[5]https://www.wired.com/story/urban-heat-islands-can-be-deadly-and-theyre-only-getting-hotter/.
[6] Carly D. Ziter, Eric J. Pedersen, Christopher J. Kucharik, et al. Scale-dependent interactions between tree canopy cover and impervious surfaces reduce daytime urban heat during summer[J]. PNAS, 2019, https://doi.org/10.1073/pnas.1817561116.
[7] https://www.popsci.com/shade-city-streets-trees-cooling#page-2.
[8]https://www.treehugger.com/climate-change/heres-how-many-trees-it-would-take-cancel-out-climate-change.html.
[9] Noah S. Diffenbaugh, Deepti Singh, Justin S. Mankin, et al. Quantifying the influence of global warming on unprecedented extreme climate events[J]. PNAS, 2017, 114 (19) :4881-4886.
[10] https://www.sciencenews.org/article/climate-change-europe-heat-wave.
[11] https://www.worldweatherattribution.org/human-contribution-to-record-breaking-june-2019-heatwave-in-france/.
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