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湿度和温度的潜在致命组合正在全球范围内出现

湿度和温度的潜在致命组合正在全球范围内出现

大多数人都知道湿热比“干”热更难控制。最近,一些科学家预测,本世纪后期,在热带和亚热带的部分地区,气候变暖可能会导致热量和湿度的总和达到人类以前从未达到过的水平。这种情况会破坏经济,甚至可能超过人类生存的生理极限。

根据一项新的研究,预测是错误的:这种情况已经出现了。这项研究发现,在亚洲、非洲、澳大利亚、南美洲和北美洲,包括美国墨西哥湾沿岸地区,曾经出现过数千次罕见或前所未有的极端高温和潮湿天气。在波斯湾沿岸,研究人员发现了超过人类生存极限的十多起短暂疫情。作者说,迄今为止,疫情仅局限于局部地区,持续时间仅为几个小时,但频率和强度都在增加。这项研究发表在本周的《科学进展》杂志上。

该研究的主要作者科林·雷蒙德(Colin Raymond)说:“以前的研究预测,这种情况会在几十年后发生,但现在的研究表明,这种情况正在发生。”雷蒙德是哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的博士生。“这些事件持续的时间将会增加,它们影响的地区将与全球变暖直接相关。”

对1979年至2017年气象站的数据进行分析后,作者发现极端热/湿度组合在研究期间翻了一番。印度、孟加拉国和巴基斯坦的大部分地区一再发生事件;西北澳大利亚;以及沿红海和加利福尼亚湾的海岸。在沙特阿拉伯的达兰/达曼(Dhahran/Damman)城市,最高读数(可能致命)出现了14次;卡塔尔多哈;以及阿联酋的海马角,那里的人口加起来超过300万。东南亚部分地区、中国南部、亚热带非洲和加勒比海地区也受到了影响。

美国东南部数十次遭遇极端天气,主要集中在德克萨斯州东部的墨西哥湾沿岸、路易斯安那州、密西西比州、阿拉巴马州和佛罗里达州的狭长地带。最糟糕的地方:新奥尔良和密西西比州的比洛克西。这种情况也蔓延到内陆的阿肯色州和东南部沿海平原。

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不足为奇的是,事故往往集中在沿海的封闭海域、海湾和海峡,那里蒸发的海水提供了充足的水分,可以被热空气吸收。在更内陆的一些地区,富含水分的季风或大面积的作物灌溉似乎也起到了同样的作用。

以前的气候研究没有认识到过去发生的大多数事件,因为气候研究人员通常只观察大面积和几个小时内的平均温度和湿度。雷蒙德和他的同事们转而直接研究了7877个独立气象站的每小时数据,使他们能够精确地找出影响较小地区的短周期天气。

湿度会加剧热效应,因为人体通过出汗来降温;通过皮肤排出的水分带走了身体多余的热量,当它蒸发时,它带走了热量。这一过程在沙漠地区很有效,但在潮湿地区效果就不太好了,因为那里的空气已经充满了水分,无法吸收更多的水分。汗液蒸发减慢。在最极端的情况下,它可能会停止。在这种情况下,除非你能躲到有空调的房间里,否则身体核心的温度就会超出生存范围,器官就会开始衰竭。即使一个强壮的,身体健康的人在阴凉处休息,没有衣服和饮用水,也会在数小时内死亡。

气象学家测量所谓的“湿球温度”摄氏温标上的热/湿效应;在美国,这些读数通常被翻译成“热指数”或“真实感觉”的华氏温度读数。先前的研究表明,当湿球温度达到32摄氏度(相当于132华氏度)时,即使是最强壮、最适应环境的人也无法进行正常的户外活动。大多数其他国家在那之前就已经崩溃了。读数为35——波斯湾城市曾短暂达到峰值——被认为是理论上的生存极限。这大致相当于160华氏度的高温指数(高温指数实际上以127华氏度结束,所以这些读数简直是高得爆表)。雷蒙德说:“任何进入30年代的影响都难以夸大。”

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该研究发现,自1979年以来,全球湿球温度接近或超过30摄氏度的湿球温度翻了一番。31的读数——以前被认为很少发生——总计约为1000。33的读数——之前被认为几乎不存在——总计在80左右。

去年7月,一场热浪袭击了美国大部分地区,湿球温度最高达到30摄氏度左右,部分地区的热指数接近115华氏度;最高温度是马里兰州巴尔的摩的122华氏度(122 F),今年8月也出现了类似的高温。海啸使社区陷入瘫痪,导致至少六人死亡,其中包括亚利桑那州菲尼克斯的一名空调技师,以及前美国橄榄球联盟(National Football League)边锋米奇·佩特罗斯(Mitch Petrus),他在阿肯色州外出工作时死亡。

这只是一个小数目;与炎热有关的疾病已经比任何其他与天气有关的危害,包括寒冷、飓风或洪水,夺去了更多的美国居民的生命。InsideClimate News网站去年进行的一项调查显示,从2008年到2018年,驻扎在美国本土基地的美军中暑或中暑衰竭的病例增加了60%。17名士兵死亡,几乎都在闷热的美国东南部。在俄罗斯和欧洲,拥有空调的人少得多,但高湿度的热浪已经导致数万人死亡。

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“在这个问题上,我们可能比我们想象的更接近一个真正的临界点,”拉蒙特-多尔蒂研究科学家、该论文的联合作者拉德利·霍顿(Radley Horton)说。霍顿在2017年与人合著了一篇论文,预测这种情况要到本世纪晚些时候才会出现。

虽然在美国和其他一些富裕国家,空调可能会减弱这种影响,但也有一些限制。在这项新研究之前,之前报道过的最高湿热事件之一发生在伊朗的Bandar Mahshahr市,2015年7月31日,该市的湿球温度几乎达到了35摄氏度。没有已知的死亡;居民们报告说,他们住在装有空调的车辆和建筑物里,在外面短暂逗留后会洗澡。但霍顿指出,如果人们被迫长时间呆在室内,农业、商业和其他活动可能会逐渐停止,即使在富裕国家也是如此——面对新型冠状病毒,经济崩溃已经给人们带来了教训。

在任何情况下,贫困国家的许多人都面临着没有电的危险,更不用说空调了。在那里,许多人依赖于需要每天户外繁重劳动的自给农业。霍顿说,这些事实可能使一些受影响最严重的地区基本上无法居住。

忧患科学家联盟(Union of Concerned Scientists)的气候学家克里斯蒂娜·达尔(Kristina Dahl)去年领导了一项研究,警告美国未来的高温和湿度会增加。她补充说,一些地方的情况可能已经比研究报告所显示的更糟,因为气象站不一定能在用混凝土和人行道建成的密集城市社区找到热点。

澳大利亚新南威尔士大学的气候学家史蒂文·舍伍德说:“这些测量结果表明,地球上的一些地区比预期更接近持续高温。”以前人们认为我们的安全边际要大得多。”

这项研究是由英国拉夫堡大学气候科学讲师汤姆·马修斯共同撰写的。科林·雷蒙德现在是美国宇航局喷气推进实验室的博士后研究员。

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