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气候变化下,极端高温(EH)、野火燃烧区(WFBZs)和野火烟雾(WFS)威胁加剧。研究人员调查美国西部 11 州这些灾害共曝情况,发现共曝有空间和时间差异,特定人群受影响大。该研究为资源分配和健康保护提供依据。
在全球气候变化的大背景下,极端天气事件日益频繁,就像一场场没有硝烟的战争,不断冲击着人类的生活。近年来,野火与极端高温并发的情况在世界各地屡屡上演,澳大利亚的丛林大火危机、西伯利亚的野火肆虐、美国加利福尼亚州频繁的火灾与高温交织…… 这些现象警示着人们,单一灾害的研究已不足以应对复杂的现实。而且,不同社会人口群体在面对这些灾害时,所承受的经济负担和健康影响并不均衡,然而,此前却没有研究对极端高温、野火燃烧区和野火烟雾的共暴露时空分布进行评估。为了填补这一空白,来自国外的研究人员开展了一项针对美国西部 11 个州的研究,该研究成果发表在《SCIENCE ADVANCES》上。
研究人员利用 2006 - 2020 年的每日人口普查区数据,在人口普查区层面评估极端高温(EH)、野火燃烧区(WFBZs)和野火烟雾(WFS)的共暴露风险。他们通过整合高分辨率卫星和模型数据,来刻画这三种灾害共暴露的时空分布及变化情况,同时评估不同种族 / 民族和社会经济群体潜在的不均衡暴露,并确定需要采取行动的重点普查区。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:其一,使用 Regional Approaches to Climate Change gridMET 的最高气温数据,经处理得到每日温度数据;其二,借助存档的 MODIS C6.1 MCD41A1 活跃火灾 / 热点数据来捕捉野火发生;其三,运用先前开发的机器学习模型预测每日 WFS PM2.5浓度;其四,利用美国疾病控制与预防中心(CDC)创建的社会脆弱性指数(SVI)相关数据,结合人口普查信息进行分析。
研究结果部分:
- 研究范围:研究覆盖 2006 - 2020 年美国西部 11 个州的 18106 个人口普查区,涉及 75506421 人。研究对三种气候灾害(EH、WFBZ、WFS)在普查区层面的存在及共暴露情况进行了识别和定义。
- 总气候灾害发生情况总结:从 2006 年到 2020 年,这些普查区平均每年有 581867 个区日受到一种或多种灾害影响,每个普查区平均每年受影响 32 天。共暴露情况频繁,EH - WFS 是最常见的共暴露类型。敏感性分析表明,改变 WFS 的定义阈值和共暴露时间窗口会影响共暴露的统计结果。
- 空间模式:单一气候灾害和共发生灾害呈现不同的空间分布。如加利福尼亚州、亚利桑那州和科罗拉多州的部分地区受 EH 影响较多;俄勒冈州和爱达荷州的 WFBZ 天数较多;加利福尼亚州、俄勒冈州等地的 WFS 天数较多。不同共暴露类型也有其特定的高发区域。
- 时间模式:在时间变化上,EH 和 WFS 的暴露呈上升趋势,而 WFBZ 没有明显趋势。EH - WFS 共暴露也呈增加趋势,但不同年份受影响区域有所变化。各灾害及共暴露的发生频率在月份上也有差异,多集中在夏季或夏秋季。不同州的灾害暴露和共暴露时间趋势也有所不同。
- 不同种族 / 民族群体的共暴露分布:研究发现,西班牙裔和非西班牙裔美国印第安及阿拉斯加原住民在单一灾害和共暴露中都面临较高风险。美国印第安和阿拉斯加原住民在各类共暴露中受影响尤为严重,且位于部落土地上的普查区平均共暴露天数更多。
- 共发生气候灾害与社会脆弱性:通过分析社会脆弱性指数(SVI),发现部分地区的高 SVI 普查区经历了较多的灾害暴露和共暴露,爱达荷州在高 SVI 普查区的 EH - WFBZ - WFS 共暴露较多。
- 受影响最严重的区域及其社会人口特征:确定了加利福尼亚州、亚利桑那州等五个受三种灾害共暴露影响最大的州,这些州内部分普查区的居民具有更高的脆弱性,如老年人、残疾人、贫困人口比例较高。
研究结论和讨论部分,该研究表明美国西部 11 州在 2006 - 2020 年频繁受到单一气候灾害影响,共暴露情况也较为常见且存在空间差异。美国印第安和阿拉斯加原住民在所有共暴露中都面临较高风险,部分高共暴露普查区具有较高的社会脆弱性。研究结果对公共健康具有重要意义,因为已有研究表明这些灾害单独或共同作用会对健康产生负面影响,甚至存在协同效应。此外,研究还发现了环境正义方面的问题,不同种族 / 民族群体在灾害共暴露上存在差异。然而,该研究也存在一定局限性,如定义 EH 日的时间周期较短、共暴露定义较为简单、使用的野火数据存在局限性等。尽管如此,这项研究为后续的影响研究奠定了基础,帮助相关人员确定气候灾害共发生的地点和时间,以便更有针对性地进行资源分配,采取有效的预防和应对措施,保护公众健康,具有重要的现实意义。