新的研究探索了未来在极端高温条件下生存和宜居的极限

【字体: 时间:2023年12月04日 来源:AAAS

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  由亚利桑那州立大学的Jennifer Vanos领导的一个研究小组开发了一种新的建模方法来评估人类在极端高温下生存和宜居的可能性。新模型可应用于任何气候条件,并可针对有潜在合并症的人群进行定制。该方法整合了热生理学和人体生物物理学的成熟原理。这项研究的结果包括目前和未来的极端高温,在非常炎热和干燥,以及非常炎热和潮湿的条件下,风险在世界大部分地区都在增加。

  

通常与白昼变长和生活节奏变慢联系在一起的是,今年夏天亚利桑那州创纪录的高温,显示出地球上最温暖季节的未来令人担忧。由于停电危及整个社区,以及该州一些最脆弱人群中与高温有关的死亡人数上升,凤凰城发现自己成为了全国的头条新闻。随着全国关注的增加,一个问题变得清晰起来:那里的人是怎么生活的?

极端高温的后果不仅影响亚利桑那州的居民。今年,极端高温成为了世界范围内的新闻,其中包括11月在巴西举行的泰勒·斯威夫特(Taylor Swift)演唱会上,一名23岁的女子死于心肺骤停,当天的高温指数超过了120华氏度。

亚利桑那州立大学可持续发展学院副教授詹妮弗·瓦诺斯(Jennifer Vanos)研究了极端高温及其对健康的影响。她是11月29日发表在《自然通讯》上的一篇新论文的主要作者。这篇题为“在不断变化的气候中评估人类生存能力和宜居性的生理方法”的论文探讨了人类可以生存的温度。研究表明,目前用于人类生存的估计的最高温度和湿度限制可能无法准确描绘出地球变暖对人类健康的影响。

瓦诺斯也是朱莉·安·瑞格利全球期货实验室的高级全球期货科学家,他说:“在过去十年左右的时间里,我们一直使用35摄氏度或95华氏度的‘湿球温度’作为人类生存能力的极限。”

人类生存的湿球温度极限表明,在固定的暴露时间内,人类可以忍受的温度和湿度的最高组合,而不会出现不可避免的中暑。

瓦诺斯说:“我们的想法是,你可以在这种高温下存活长达6个小时。”“当你的身体暴露在这个温度下时,这个数字真的过于简化了身体生理上发生的事情,而且它没有考虑到年龄或其他脆弱因素等重要变量。”

瓦诺斯说,人类生存能力常用的湿球温度假设这个人在室内或阴凉处,不穿衣服,完全坐着,完全适应热,并且是“平均体型”。在大多数情况下,这些假设与人类如何度过夏季并不一致。这篇论文根据湿度、年龄、活动水平和阳光照射等因素进行了模拟,并根据一系列特征提供了一系列安全温度。

“我们不仅想更好地了解人类可以生存的条件,”瓦诺斯说。“我们想了解人们赖以生存的条件。如果在一个地区唯一安全的生活方式是完全久坐不动,人们就不会想住在那里。能够花时间在户外度过你的生活,而不会看到核心温度持续上升,这是理解今天和未来的一个非常重要的指标。”

瓦诺斯说,亚利桑那州立大学的学生吉赛尔·古兹曼·埃查瓦里亚(Gisel Guzman Echavarria)在创建论文中用来展示研究结果的数字方面发挥了重要作用。

这项研究由美国国家科学基金会(National Science Foundation)资助,由气候科学家和生理学家共同进行。瓦诺斯说,这种合作对于理解热量与人类健康之间相互交织的本质至关重要。悉尼大学(University of Sydney)热与健康研究孵化器(Heat and Health Research Incubator)的教授兼主任奥利·杰伊(Ollie Jay)说,这些综合观点可以让我们对气候结果如何在生理和生物物理层面上影响人们有一个连贯的理解。

该论文的资深作者杰伊说:“现有的35摄氏度的湿球温度估计被非常普遍地使用,一个例子是政府间气候变化专门委员会的报告。”“这些类型的报告可以影响政策的制定,但他们使用的是一个非常保守的模型来估计热量对人类的影响。如果我们开始使用更现实的、基于人类的模型,影响将会更加严重。它们会更加普遍,发生的时间也会比我们预计的要早。”

作者一致认为,论文中提供的生存能力范围可以为未来提供重要的一瞥:包括对冷却基础设施的需求增加,热保护的个性化方法以及可能的热驱动迁移。

瓦诺斯说:“我希望人们从这些发现中理解的最重要的一件事是,对于一个非常健康的年轻人来说,生存下来的条件可能与患有合并症或服用处方药的人的经历大不相同。”“当我们在极端高温的条件下前进时,我们需要给人们提供他们需要的工具,让无法生存的日子得以生存。”

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