中国社会经济群体面临极端高温的风险日益加剧：基于CMIP6模型对未来各地区及不同情景下热浪的预测分析

《Geography and Sustainability》：Escalating socioeconomic exposure to extreme heat in China: a CMIP6-based analysis of future heatwaves across regions and scenarios

基于CMIP6气候模型和四种SSP情景，研究中国及其八个子区域未来不同时期（2021-2100）的极端高温事件（EHEs）热应力（UTCI）变化及社会经济暴露。结果表明，UTCI持续上升，极端高温事件频率和强度显著增加，尤其在SSP5-8.5情景下，西北和西南地区人口暴露增幅达500倍和1000倍，东部沿海经济暴露因气候与经济协同效应加剧。气候效应主导人口暴露，而经济暴露更多由交互作用驱动。研究揭示了不同区域的热应力与经济脆弱性差异，为制定针对性适应策略提供依据。

　　随着全球变暖的加剧，极端热事件（EHEs）在中国的频率和强度预计将持续上升，这将对社会和环境带来更加严重的负面影响。然而，目前对于社会经济暴露变化的研究仍较为有限。本文通过整合全球气候模型（GCM）数据、人口和国内生产总值（GDP）的预测，评估了未来中国及其八个子区域在四种共享社会经济路径（SSP）情景下的热应激和经济暴露趋势。研究结果显示，无论在何种情景下，普遍热气候指数（UTCI）均呈现出上升趋势，且随着时期推移，上升幅度逐渐加大，峰值超过6°C。这表明，未来中国将面临越来越多的极端热事件，对人类健康和经济活动构成严峻挑战。

全球变暖正在改变极端热事件的发生频率和强度，这对公众健康构成严重威胁，包括体力透支、脱水、非致命性疾病以及致命疾病的风险增加。研究表明，自20世纪中叶以来，极端热事件在全球范围内变得更加频繁，尤其是在热带和亚热带地区尤为明显。中国作为一个拥有庞大人口和对极端气候事件高度脆弱的国家，也面临着类似的挑战。例如，2013年浦东新区的异常高温事件导致了160人死亡。此外，极端热事件对农业、经济和生态系统的影响也十分显著，包括作物减产、经济损失和生态系统的退化。

为了更好地理解和评估极端热事件对人类社会和经济的影响，本文采用了UTCI这一指标。与传统的温度或热指数相比，UTCI更全面地反映了人体对环境热应激的生理反应，它考虑了风速、辐射、湿度和气温等多重因素，适用于各种季节和气候条件下的热应激评估。UTCI的计算方法基于人体能量平衡模型，并结合了适应性服装模型，能够更准确地衡量个体在不同环境下的热应激程度。研究发现，UTCI在不同情景下均呈现持续增长的趋势，特别是在高排放情景SSP5-8.5下，增长幅度最大，达到超过6°C。

在社会经济暴露方面，研究指出，未来中国不同地区的人口和GDP暴露水平将显著上升。以SSP5-8.5情景为例，到2081–2100年，全国范围内的暴露水平预计增加约14倍，西北中国（NWC）地区增加约500倍，西南中国（SWC2）地区增加约1000倍。东部和东南部地区，尤其是长江三角洲和珠江三角洲，其GDP暴露水平在SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下将显著上升。人口暴露主要受到极端热事件的气候效应影响，而GDP暴露则受到气候与经济因素相互作用的影响，特别是在SSP5-8.5情景和2090年代。

研究还探讨了不同因素对暴露变化的相对贡献。气候因素在人口暴露变化中占据主导地位，特别是在高排放情景和后期阶段，其贡献比例达到85%–90%。相比之下，人口变化对暴露的影响相对较小，甚至在某些时期呈现负向趋势。这表明，尽管人口增长可能增加暴露水平，但其影响远不及气候变化显著。对于GDP暴露，交互效应是最主要的驱动因素，特别是在SSP5-8.5情景和2090年代，其贡献比例超过50%。这反映了经济增长与气候变化之间的协同作用，进一步加剧了GDP对极端热事件的脆弱性。

研究结果还揭示了不同地区在面对极端热事件时的暴露差异。例如，青藏高原（SWC1）地区由于其复杂的地形和缺乏详细的数据支持，被识别为未来热应激的热点区域。此外，东北中国（NEC）、华北中国（NC）和华东中国（EC）地区由于其高排放情景下的暴露水平显著上升，将成为未来最脆弱的区域。相比之下，华南中国（SC）和西南中国（SWC2）地区的暴露水平虽然也有所上升，但增幅相对较小。

这些发现为中国的政策制定者和灾害风险管理者提供了重要的行动依据，帮助他们制定针对性的适应和缓解策略。然而，研究也指出了一些局限性，例如缺乏详细的热应激损害数据，未能充分考虑老年人口的脆弱性以及城市热岛效应（UHI）的影响。因此，未来的研究应更加关注这些因素，以更全面地评估极端热事件对社会和经济的影响，并探索有效的适应措施。

总体而言，本文的研究强调了气候变化对人类社会和经济活动的深远影响，特别是在高排放情景下，极端热事件的频率和强度将显著增加，给不同地区带来不同程度的挑战。研究结果表明，为了应对这些挑战，需要采取综合性的措施，包括减少温室气体排放、加强基础设施建设、提高社会经济韧性以及提升公众的健康意识和适应能力。此外，研究还指出，不同地区在暴露水平上的差异要求政策制定者根据具体情况进行针对性的干预，以确保社会的可持续发展和生态系统的稳定。通过深入分析极端热事件的未来趋势及其对社会经济的影响，本文为理解和应对气候变化带来的多重挑战提供了重要的科学支持。