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“沉默杀手”高温热浪的影响与应对
陈睿山 李万志 王尧
2022-08-05 14:33  来源:澎湃新闻
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2022年7月20日,天津,电力工人冒高温作业,保障居民用电安全。人民视觉  资料图

2022年7月20日,天津,电力工人冒高温作业,保障居民用电安全。人民视觉  资料图

愈演愈烈的高温形势
6月16日,河南120个国家气象站中有59个站气温超过40度,全省92个站的地表最高温度超过60℃,8个站最高地表温度超过70℃;西峡站地表温度更是高达74.1℃,为河南省最高。7月连续发生两轮高温过程,7月5日至17日的高温过程和7月21日以来的高温过程。截止到7月29日,2022年上海市高温(日最高气温≥35.0℃)日数共计26天,6月出现5天,7月出现21天。7月13日下午出现了40.9摄氏度的酷暑极值,与上海近150年气象记录史上的历史最高温持平。浙江、福建和广东也遭遇历史上最长的高温过程,极端高温超过40度。
据气象资料显示,2000年以来,中国出现大范围持续高温天气过程的年份有2003年、2013年和2017年。相比较,今夏高温天气开始时间更早,在高温覆盖面积、影响人口和气温极值等方面超过2003年和2013年,仅次于2017年,具有极端性显著、影响范围广和持续时间长等特点。
热浪对中国大部分区域已构成影响。截至目前只有黑龙江和辽宁这两个位于东北的省份还没有发布高温预警。青藏高原海拔较高,夏季温度一般较低,是避暑胜地,然而,2022年7月6日下午17点,青藏高原上柴达木盆地大部分区域的温度超35度。其中,格尔木国家级气象站海拔为2806米,7月6日下午该站点记录到了36.1度的高温,这打破了当地观测史上全年最高气温历史记录。
无独有偶,高温也严重影响欧美和印巴等全球诸多地区。3-5月份,印度、巴基斯坦频受热浪侵袭,两国分别记录到45度和49.5度的最高温。巴基斯坦气候变化部部长将2022称为“无春之年”。7月,极端高温天气笼罩葡萄牙、西班牙、法国和英国。在葡萄牙,气温已高达 47 摄氏度左右。英国7月18日的高温刷新了历史记录,温度最高达到40.3度,相比1922年7月18日的最高温度只有19.9度。
气候变化加剧了热浪的频率、强度和持续时间。随着气候变暖,极端高温天气在一年中开始的更早,延续的时间也更长。上世纪60年代,美国高温季的长度大约为25天,2010年代,高温季增长到了70天。更高的平均温度使高温热浪的波动起始点更高,从而达到的波动幅度更大。研究发现2022年印度和巴基斯坦的热浪,与工业革命前相比其发生可能性增加了30倍。而发生在英国7月中下旬的热浪也比工业革命前增加了10倍。北极的升温也加剧了热浪的持续时间。北极的升温快于全球很多区域,当北极加速升温后,北极与赤道之间的温差降低,导致夏季风速的下降,从而使形成热浪的天气系统更加稳定,持续时间更长。在中国,受副热带高压长期控制,高温热浪持续时间较长。
当前的热浪还具有其他一些重要特征,首先,不仅白天的最高温度很高,夜晚的最低温度也有很大升高,一些地区夜晚的最低温度也在30度以上;这种“白+黑”的复合型高温天气的发生频率和持续时间近年来增加很多。1960年以来北半球夏季平均复合型极端高温发生频次每十年增加1.03天,且高温强度每十年增加0.28℃,呈显著增长增强趋势。若不进行任何温室气体减排措施,这类“白加黑”事件将随着全球变暖不断增长,到本世纪末,四分之三的夏季时段都可能变为白天夜间持续热的“全天候”极端高温。
除白加黑这类复合型极端高温之外,高温还伴随着湿度的增加,使人的体感温度远高于实际的温度。人体通过排出汗液来达到降温的目的,在这个过程里汗液中的水分得以蒸发并且从人体带走热量。但是当相对湿度较高时,水分的蒸发率就会降低,这意味着从身体中带走热量的过程变得缓慢,相对处于干燥空气中的情况,人体内就保留了更多的热量,使体温过热,增加中暑风险。因此在同等气温的条件下,高湿的环境比干燥的环境更加会让人觉得炎热。预测若温室气体排放得不到显著降低,在2070年前我国华北地区将变成“全世界最致命的热浪区”,一个健康的人,只要在户外活动6小时,就有可能被湿热的气候条件杀死。对于居住在沿海地区的人口,则受到白加黑和湿热天气的叠加影响。温度高、昼夜温差小,云量较多,湿度较大,湿热难耐。
高温热浪的严重影响
高温热浪作为全球变暖的先驱,其对人体和生态环境的危害不可小觑。热浪其实是一个“沉默的杀手”,不仅能导致人和动物的伤亡,还能影响农作物生长,加剧水体富营养化,甚至可以影响电力供应和道路畅通等,是最危险的自然灾害之一。但目前国内对热浪的认识还停留在一般水平,未充分认识到热浪的严重性和系统危害。
高温热浪会影响人体健康,特别是老年人和儿童、户外工作者、孤寡人口和低收入者、慢性病患者等易患中暑、热衰竭和热射病等。2022年6月以来,上海、杭州、西安等地至少有80人因热射病而死亡。7月,超过9亿中国人生活在某种程度的高温警报之下,约占总人口的65%。2022年破纪录的欧洲热浪导致死亡人数过千。热浪除直接致死外,也会通过其他疾病导致人员的间接死亡。据2021年《柳叶刀》上的一项研究,从1990年至2019年期间,中国与高温相关的死亡人数增加了4倍多,2019年达到2.68万人。
在高温影响下,蚊子与人类更加“亲密”,适宜蚊虫生长繁育的区域也在不断扩大。蚊虫携带有登革热、寨卡病毒、黄热病、乙型脑炎、西尼罗河病毒、疟原虫等多种传染病病原。气候变暖使蚊虫的数量自上世纪至今增长了9.5%,预计到本世纪末将继续增长20%—30%。
高温热浪还会加剧暴力犯罪,极端热浪与从家庭暴力到有组织的犯罪都有重要关联。1988年7月,全美国经历了当时有记录以来最热的夏天。这一年暴力犯罪数量空前高涨,达156万起。英国在2010年4月至2018年期间,温度为20摄氏度时的暴力犯罪比10摄氏度时多出14%。在南非,温度每上升1℃谋杀数量就增加1.5%。高温还能影响自杀率。对12个国家130多万起自杀案的研究显示,较高的周边温度与总体自杀风险增高有关,特别是在西方国家和南非。高温让人感到更生气、压力更大,而且不开心。随着气候变化,即使全球平均气温升高2℃就能让西欧这样气候温和地区的暴力犯罪率上升3%以上。
高温热浪会加剧大气污染,高温天气时稳定而停滞的大气就像一个盖子,可以捕获包括颗粒物在内的大气污染物,增加靠近地表的污染物浓度。另外,充足的阳光、高浓度的某些大气污染物和稳定的大气也有利于地表附近臭氧的形成,这对人和植物都有不利影响。高温常会引发森林大火。2022年热浪导致法国西南部受野火炙烤面积达19,000多公顷,葡萄牙、西班牙、希腊、英国和美国也引发了危险的大火。火灾也加剧了大气污染,进一步危害人体健康。
高温热浪对其他动物也是噩梦。2022年印度古吉拉特邦高温导致飞鸟从高空坠落死亡;芬兰拉普兰地区的高温热浪使得驯鹿都跑到芬兰的海滩上,躲在海滩上的阴凉处避暑。2020年澳大利亚的高温热浪引起大规模森林火灾,造成近30亿只动物死亡、受伤或无家可归。2021年7月加拿大西部的热浪,可能有超过10亿的海洋动物在高温下死亡。而海洋热浪还导致了澳大利亚大堡礁大规模珊瑚白化以及大量海洋生物的死亡,但高温热浪对这些生物的影响可能只是冰山一角,还有更多的等待被发现。
高温热浪破坏基础设施,使屋顶融化、道路开裂、铁轨变形,对农业、交通、水利、电力等相关部门产生不利影响。高温会增加空调的使用,进而增加断电风险,而若这些电来自化石燃料,则会加剧全球变暖。热浪加剧干旱,水资源需求增加和供给减少将增加缺水风险。2022年夏季,尽管高温逼人,但一些省份仍发布通知,希望居民节水节电,防止负荷增加导致供水、供电网络系统崩溃。
热浪会直接影响作物产量,全球温度上升1℃,小麦产量将下降6%,大米下降3%,玉米7%,大豆3%。2022年7月上旬的高温,导致重庆故宫文物南迁纪念馆因瓦顶融化而闭馆维修。在江西南部的一个城镇,有道路因高温受损,路面拱起至少15厘米。巴基斯坦热浪导致的冰川湖溃决使桥梁垮塌。新疆的持续高温正加速山区冰川的融化,给阿克苏河一条支流造成了很高的溃坝风险。热浪使英国的地铁和铁路系统停运,大量旅客滞留车站。一方面其地铁和火车中未安装空调,另一方面英国的铁路系统的安全运行温度阈值为27℃,高温可能导致铁轨膨胀变形,影响交通安全。
全球变暖使热浪呈现全球性趋势,越来越多的热浪将在不同地区同时发生。热浪也将变得更加频繁、强度更强、持续时间更长。据预测,如果全球气温上升2℃,中国每年与高温相关的死亡人数可能会增加5.36万,而且中国迅速老龄化的人口还将面临特别的风险。当前全球平均地表气温已经较工业革命前升高1℃,从而使每年暴露在极端高温高湿环境下的人口数量增加三倍达到2.75亿。如果全球温度继续增加,在保持世界人口分布不变的情况下,当增温到2.0℃时暴露在危险热浪环境下的人口将增加到7.89亿。面对来势汹汹的不断增强的热浪,我们需要提前做好准备。
高温热浪的应对
高温热浪已经成为欧洲死亡人数最多的灾害,对中国也产生了非常大人员伤亡和经济损失,但相较于台风、洪水等自然灾害,无论城市还是个人对高温热浪的认识和应对还需要进一步完善。
在国家尺度上,要加强对高温的重视和应对宣传,做好高温热浪的预警,并从制度、立法等方面加强对热浪的应对措施。当前,人们还不了解高温热浪这种风险,我们需要改变这种情况,牢固树立“高温就是灾害”的认识。英国在2014年发布了热浪应对计划并在2022年进行了更新,提出了5级预警服务,制定了部门联动的联合响应措施,并开展了系统的监测和预测。美国政府创建了一个新的网站heat.gov来帮助美国人在危险的热流中保持安全,网站上信息丰富且重点信息一目了然,用地图显示全美各地当前的高温状况,还提供其他工具和资源来帮助人们战胜高温。国家可以采取与台风预报类似的做法,给热浪命名,并监测其发展追踪其动向。国家还可建立户外工作标准,立法禁止在高温条件下开展相应活动,切实保障劳动者健康及其相关权益,保护弱势群体的健康。
在城市尺度上,应该在气候服务和热浪预警方面打通最后一公里,通过短信、微信等提示高温信息,建议居民在高温期间尽量减少外出,避免户外露天作业,尤其老年人及体弱者尽可能采取空调降温,谨防中暑或热射病。城市也需要与配备有空调的商场、图书馆、教堂、火车站以及社区中心等密切协调,让这些空间成为家中无制冷设备的人们的纳凉地点。同时,也要鼓励社区和邻里之间在热浪中关注老弱病残群体的健康。
在具体的建筑物和基础设施方面,也可采用应对热浪的措施。如在一些建筑物屋顶或铁轨上涂白色,道路上使用反光材料,可以起到降温效果。种植更多的树木和建造公园绿地、滨水空间,使更多的人能够安全地迈出家门,这些基于自然的解决方案也会降低街区的温度。然而,从长远来说,还是要降低碳排放,尽快实现碳中和,才能遏制全球升温的趋势,否则,我们经历的每一个夏天,都可能是我们余生中最凉爽的夏天之一。
(作者陈睿山系上海交通大学长聘教授,李万志系青海省气候中心研究员,王尧系自然资源部国土整治中心研究员)

责任编辑:赵忞   图片编辑:陈飞燕

校对:张艳

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