评估2023年极端高温对波多黎各学习环境的影响、风险及脆弱性

《The Journal of Climate Change and Health》：Assessing the impacts, risks, and vulnerabilities of extreme heat in learning environments of Puerto Rico in 2023

波多黎各教育环境受极端高温影响显著，36%的学校处于高温高风险区，南部地区风险最高。研究发现非空调教室师生出现头晕、注意力下降、疲劳等症状风险增加2-2.6倍。通过遥感分析和参与式设计，提出包括基础设施改造、健康培训、应急协议等45项策略，部分已由教育部门实施。研究为加勒比地区热带岛屿教育环境适应提供模型，强调公平性和多部门协作的重要性。

　　在当前全球气候变化加剧的背景下，极端高温事件对社会各领域的影响日益显著。作为热带岛屿之一，波多黎各近年来频繁遭遇异常高温天气，对教育系统和学习环境构成了重大挑战。2023年，波多黎各经历了前所未有的极端高温事件，对学校的教学活动、师生健康以及整体教育质量产生了深远的负面影响。这一现象不仅影响了学生的学业表现，还对教师和学校工作人员的身心健康造成了威胁。因此，研究极端高温对学习环境的影响，探索应对策略，成为保障教育公平和提升社会适应能力的重要课题。

本研究聚焦于波多黎各的教育系统，结合遥感数据、地理信息系统（GIS）分析和实地调研，全面评估了极端高温对学校设施、师生健康以及教育质量的综合影响。研究发现，超过三分之一的学校（36%）暴露在地表温度超过41.4°C的高风险或极端风险区域。其中，南部地区的学校受影响最为严重，高达50.7%的学校位于高风险或极端风险区域，且空调设施严重不足。相比之下，东南部地区的学校风险较低，仅19.8%处于高风险或极端风险区域。这些差异反映出地理环境、基础设施建设水平以及资源分配不均对极端高温适应能力的重要影响。

调查结果显示，缺乏空调系统的学校环境中，师生更容易出现与高温相关的健康问题。对于学生而言，疲劳（OR=2.53）、无理性（OR=2.40）、注意力不集中（OR=2.14）和眩晕（OR=2.62，95% CI: 1.91–3.65）是最常见的症状。对于教师和学校工作人员，眩晕（OR=2.62）、幻觉（OR=2.39，95% CI: 1.16–5.55）以及肌肉疼痛（OR=2.34，95% CI: 1.78–3.10）则更为普遍。这些症状不仅影响了学习和教学过程，还对个人健康和工作效率带来了负面影响。值得注意的是，这些数据并未完全依赖于学校的具体温度测量，而是基于工作人员的主观报告，因此可能反映的是实际体验而非单纯的数据对比。

研究还揭示了教育系统内部存在的结构性不平等。在波多黎各的教育区域中，私立学校在空调系统运行方面明显优于公立学校。私立学校中有17.28%的员工报告其学校具备正常运行的空调设施，而公立学校仅为2.93%。这种差异进一步加剧了教育资源的不均衡，使得公共教育系统中的师生面临更大的健康风险。此外，研究还发现，经济条件较差的家庭更倾向于将孩子送入公立学校，而经济条件较好的家庭则更多选择私立学校。这种选择不仅反映了教育资源的分配问题，也凸显了社会经济状况对教育质量的间接影响。

在方法论上，本研究采用了一种混合方法，包括地球观测数据、地理空间分析、在线调查以及与利益相关者、实践者和决策者的参与式活动。通过这些方法，研究人员不仅获得了学校设施和环境的客观数据，还深入了解了师生和社区成员对极端高温的认知、态度以及应对策略。研究团队还利用“脆弱性、后果与适应规划情景”（VCAPS）方法，引导参与者探讨极端高温对教育系统的潜在威胁，并共同设计适应性措施。这种方法强调社区参与和多方协作，确保所提出的解决方案既符合当地实际情况，又能体现最佳实践。

参与式活动的结果显示，学校工作人员和社区成员普遍认为，极端高温对教育系统的各个方面都带来了深远的影响。这些影响包括学生和教师的身心健康、教学质量和学习效率的下降，以及学校运营的中断。例如，部分教师提到，在没有空调的教室中，学生容易出现注意力不集中、情绪波动和身体不适，这不仅影响了课堂纪律，也对教学效果产生了不利影响。此外，一些学校还报告了因高温导致的电力中断，进一步加剧了学习环境的脆弱性。这些现象表明，极端高温不仅仅是一个环境问题，更是一个涉及社会、经济和政策的复杂议题。

基于这些发现，研究团队提出了多项适应性策略，涵盖数据收集、员工培训、社区准备、学生健康保障以及学校基础设施改造等多个方面。其中，数据收集和基础设施评估被列为首要任务，旨在通过科学方法识别高温高风险区域，并制定相应的应对措施。培训方面，重点在于提升学校工作人员对高温相关症状的识别能力，并加强风险沟通。社区准备则强调提高家庭和社区成员对极端高温的认知和应对能力，特别是在缺乏冷却设施的地区。学生健康保障措施包括改善学习环境、提供必要的健康支持以及关注特殊教育学生的需要。学校基础设施改造则聚焦于更新电气系统、优化建筑结构以及引入自然降温方案，如增加绿化和遮阳设施。

研究团队还与波多黎各教育部合作，将部分策略迅速应用于实际工作中。例如，教育部在2024年中期发布了关于极端高温的应对指南，并将其发布在官方网站上。这一举措标志着教育部门在应对气候变化挑战方面迈出了重要一步。然而，尽管部分措施已取得进展，实施更多策略仍面临诸多挑战，包括财政限制、能源供应不稳定以及政策执行的不一致性。这些挑战往往与社会经济条件密切相关，进一步加剧了不同地区和群体之间的不平等。

从更广泛的角度来看，本研究的成果不仅适用于波多黎各，也为其他热带岛屿和小岛屿发展中国家（SIDS）提供了重要的参考。这些地区普遍面临高温天气、能源基础设施脆弱以及频繁的电力中断等问题，使得极端高温对教育系统的影响更加严重。通过本研究提出的适应性策略，特别是学校改造、应急协议制定和社区层面的准备措施，可以为类似地区提供可复制的模式。此外，研究还强调了数据的重要性，建议未来研究应整合临床健康数据、环境监测数据和长期学术成果，以更全面地评估适应性措施的效果，并确保其在不同社区中的公平实施。

在讨论部分，研究团队指出，极端高温对教育系统的影响不仅局限于物理环境，还涉及社会心理层面。例如，高温可能导致学生睡眠质量下降，进而影响其在课堂上的专注力和学习效率。同时，教师的健康状况也受到威胁，长期暴露在高温环境中可能对其职业能力和生活质量产生负面影响。因此，应对极端高温的策略必须综合考虑生理健康、心理健康以及社会经济因素，才能真正实现教育系统的可持续发展。

此外，研究还揭示了教育系统内部存在的结构性问题。波多黎各的教育体系目前正处于转型期，面临服务质量、教育质量和师生积极性下降等挑战。在这种背景下，极端高温事件对学校运营的干扰更加明显，尤其是在资源有限的地区。教育部门关闭了部分学校，导致大量学生被迫转移，这不仅增加了学生的适应负担，也加剧了贫困问题。研究团队建议，未来应加强对学生和教师健康状况的监测，特别是在高风险地区，以确保所有群体都能获得必要的支持和资源。

总体而言，本研究为理解极端高温对学习环境的影响提供了重要的科学依据，并为制定适应性策略提供了实用的指导。通过结合遥感技术和社区参与，研究团队不仅揭示了高温对教育系统的多方面影响，还提出了切实可行的解决方案。这些方案包括提升基础设施、加强员工培训、优化社区准备以及推动政策改革。这些措施的实施不仅有助于改善当前的学习环境，也为未来应对气候变化带来的挑战奠定了基础。然而，要实现这些目标，仍需克服诸多现实障碍，包括资金短缺、能源供应不稳定以及政策执行不力等问题。因此，研究团队呼吁各方共同努力，推动更广泛的合作与资源投入，以确保所有学生和教师都能在一个安全、舒适的环境中学习和工作。

研究团队在结论中强调，本研究是首个系统分析极端高温对波多黎各学习环境影响的综合研究。通过整合地球观测数据、定量和定性方法以及参与式设计，研究不仅揭示了高温对教育系统的潜在威胁，还提出了针对性的应对策略。这些策略的实施将有助于改善学习环境，提升教育质量，并增强整个社会对极端天气事件的适应能力。同时，研究团队认为，这些成果可以作为其他热带岛屿和小岛屿发展中国家的借鉴，为全球范围内的教育系统提供应对气候变化的参考模型。

未来的研究方向应更加注重适应性措施的实施效果和公平性。研究团队建议，应进一步整合临床健康数据和环境监测数据，以评估不同措施对师生健康和学习效率的实际影响。此外，还应关注长期学术成果，分析极端高温对教育体系的深远影响。通过这些努力，研究团队希望为全球范围内的教育系统提供更全面的解决方案，推动更加可持续和包容的气候变化应对策略。