高温热浪如此危险,为何一直被忽视?
2020-06-22 11:43

高温热浪如此危险,为何一直被忽视?

本文来自微信公众号:我是科学家iScientist(ID:IamaScientis),作者:任超,题图来自:IC photo


说起“高温热浪”,看起来好像只是一个表达炎热的形容词,不过是热多几度、热多几天而已。其实,它是一位“沉默的杀手”,每年都会导致大量伤亡事件,是最危险的自然灾害之一


世界卫生组织(WHO)的数据显示,从2000年至2016年,受热浪影响的人数增加了大约1.25亿人。此外,高温热浪引发的伤亡人数的增长速度也远高于其他所有极端天气事件 (如冷冻、干旱、洪涝和风暴)[1]


1991-2000年(蓝色)和2001-2010年(紫色)期间,由各类气象灾害造成的伤亡人数及其增长率 | 《全球气候2001-2010,十年气候极端事件》报告


然而,尽管高温热浪对生命和健康影响如此之大,一直以来却并未引起人们的足够重视。这其中有很多、很复杂的原因。


缺乏统一的定义和健康评估标准


目前全世界缺乏统一的高温热浪定义,各个国家和地区都根据当地的气候环境自行其是[3]


例如,世界气象组织建议,将高温热浪定义为日最高气温高于32℃且持续3天以上的天气过程。中国气象局规定,连续3天以上日最高温度超过35℃的天气过程称为热浪。而中国香港则没有热浪的概念,香港天文台在发布本地酷热天气警告时,会使用自定的两个指标:热日(日最高温≥33℃)和热夜(日最低温≥28℃)


由于全球目前还没有统一的高温热浪的定义,相对应的也就没有统一的标准来衡量高温热浪对人体健康的影响。各地不同的评估体系,存在着不同的评估误差,甚至有可能出现系统性的低估[3-4]


湿度:被忽视的重要因素


虽然气象部门大都用温度来定义高温热浪,但“湿度”也是一个影响人体感知的重要因素。湿度的不同,使高温热浪还可分为干热型高温和闷热型高温[5]


比如,位于温带半干旱气候区的乌鲁木齐,和位于亚热带气候区的广州,同样是32℃,前者的相对湿度只有30%,而后者却可以接近80%,对应的人体感受是非常不同的。这也就是为什么有些北方人到了南方才发现,同样的温度,却闷热难耐,好像在桑拿房里一样。于是闷热型高温也被戏称为“桑拿天”。


在气候变化和城市化的双重影响下,近年来如北京、西安等北方城市的夏季也开始出现高温高湿的“桑拿天”。


所以,为了更全面地评估高温热浪,美国、德国、加拿大等国的国家气象部门会主要依据气温、风速和相对湿度这三个气象因素来建立综合的人体“热指数”,发布高温警报[6]


美国国家气象服务中心(National Weather Service)在2019年7月18日发布的高温热浪预警 | 美国国家气象服务中心


城市的热夜:尚未引起警觉


大家往往以为,日落后环境温度就会自然降低,但实际上,城市里还存在着由城市热岛效应导致的“热夜”现象——城市里的高楼大厦在白天都会吸收热量,由于它们的比热容(表示物体吸热或散热能力)较高,散热慢,所以在夜间,城市内部持续高温的时间会更长,温度下降缓慢。


据香港研究团队的最新发现,城市热岛效应强、通风差的地区相对健康风险较高[7]。而当持续热夜出现时,更是会加剧热死亡的风险[8-9]。香港医管局最新的健康数据也显示出,持续热夜下,夜间入院率及救护车出车次数都在增加,间接说明热夜对健康的影响不容小觑。


同时值得注意的是,城市白天和夜晚的高温分布区域不同[10]。而目前在相关高温热浪的预警系统里,各项措施往往仅考虑了日间情况,而忽略了夜间情况。



香港白天 (左)和夜晚(右)高温分布区域 | 参考文献[10]


目前公众对于热夜的认知普遍不足,在高温热浪造成的持续热夜中,许多老年人依然在夜间不开空调或电扇,甚至不开窗睡觉也是经常发生的,而这些都有可能造成中暑。


热浪对健康的影响具有延迟效应


高温热浪引起的健康问题常常不像其他气象灾害那么明显。它对人体的影响是一个积累的过程,尤其是对高血压、心脏病等慢性病患者而言,存在3~5天甚至更长时间的延迟效应。


比如2003年夏季的高温热浪,法国巴黎的气温虽然在8月14日后已经呈现下降趋势,但是死亡人数并未立刻减少,而是又持续了5日高死亡人数后,到8月19日才降到与往年日死亡人数持平。


2003年夏季巴黎高温热浪日死亡人数及日平均气温 | 参考文献[11]


这样的延迟效应,一方面给健康影响评估带来困难,另一方面也使公众对热浪的健康风险认识不足——以为温度下降了,就没有健康隐患了。


热浪会加剧空气污染,间接损害健康


热浪下的持续高温,云量改变、都可能加剧大气中的光化学污染,特别是增加光化氧化剂,如二氧化硫、臭氧等。因此,持续高温、无风的天气很容易诱发空气污染,加剧威胁人体健康影响


比如今年五一,北京一方面出现30℃以上的高温,一方面又呈现出复合型高污染状况,其中臭氧以及PM 2.5的浓度,均超出国家空气质量二级标准2~3倍。


目前虽然各国的气象预报和空气污染预报服务逐渐完善,但在全球的高温预警系统里,并未将这两者结合起来,进行综合评估,进行复合型气象灾害预警。


有鉴于此,世界气象组织于2019年最新推出的综合城市服务指南中提出,希望加强气象预报、极端气象灾害与空气污染预警,以及环境健康综合影响评估[12]


复合型极端气象事件影响到社会的方方面面


除了空气污染,气候变化引起的不同气象条件和气象形态,结合高温热浪,还可能引发复合型极端气象事件Compound Extremes),对能源、交通、建筑、农业、旅游等社会生活的方方面面造成不同程度的影响[13]


譬如2018年5月,香港曾出现了连续16日的高温热浪,同时由于长时间缺乏降雨,水塘干枯见底,直接威胁到饮用水的供给。


池塘干枯见底 | Wikimedia Commons,Hydrosami / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)


2019年7月,持续高温热浪使欧洲的气温升至40℃,由于辐射热也同时飙升,出于对铁轨变形以及铁路电缆受损的担心,英国、法国多地的列车被迫延误或取消[14]


2019年9月,由于持续高温干燥,澳洲爆发了连续 5 个月、旷日持久的山火,火灾燃烧面积高达 17 万平方公里,导致超过 10亿只动物丧生,34人死亡。近 20 年来,这样大规模的山火在澳洲爆发得越来越频繁了[15]


由于持续干燥,澳大利亚爆发了连续5个月的山火 | 80 trading 24 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)


目前,高温热浪已经给人类世界带来了许多深重影响,而政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测,在未来,高温热浪还会继续肆虐,并且频率越来越高、强度越来越大 [16]。我们必须正视高温热浪的存在,并准备好生活在一个气候越来越热、越来越极端的世界中了。


参考文献:

[1] WMO. (2020) 气候变化与人类健康:高温与健康:公共卫生建议,World Meteorological Organization (WMO), Geneva, Switzerland; http://origin.who.int/globalchange/publications/heat-and-health/zh/

[2] Ma W, Zeng W, Zhou M, et al. (2015). The short-term effect of heat waves on mortality and its modifiers in China: An analysis from 66 communities. Environ Int, 2015, 75: 103-109. DOI:10.1016/j.envint.2014.11.004

[3] WMO, & WHO. (2015). Heatwaves and Health: Guidance on Warning System Development, WMO-No. 1142. WMO, WHO. http://www.who.int/globalchange/publications/heatwaves-health-guidance/en/

[4] 黄存瑞, 何依伶, 马锐, 苏亚男, (2018) 高温热浪的健康效应:从影响评估到应对策略, 山东大学学报(医学版) Vol. 56 Issue (8): 14-20. DOI: 10.6040/j.issn.1671-7554.0.2018.160

[5] 天气网 (2019)图解天气, 气象北京专栏, 2019年第7期, http://www.weather.com.cn/life/2019/05/3193515.shtml

[6] 李文勤 (2011). 高温科普五: 什么是高温热浪?气象科普(2011)http://www.cma.gov.cn/2011qxfw/2011qqxkp/2011qkpdt/201110/t20111026_124192.html

[7] Goggins, W.B., Chan, E.Y.Y., Ng, E., Ren, C., et al. (2012). Effect Modification of the Association between Short-term Meteorological Factors and Mortality by Urban Heat Islands in Hong Kong. PLoS ONE, 7(6), 1-6. doi: doi:10.1371/journal.pone.0038551

[8] Wang, D., Lau, K.K.-L., Ren, C., Goggins, W.B., III, et al. (2019). The impact of extremely hot weather events on all-cause mortality in a highly urbanized and densely populated subtropical city: A 10-year time-series study (2006–2015). Science of The Total Environment, 690, 923-931. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.07.039

[9] Liu, J., Hansen, A., Varghese, B., Liu, Z., et al. (2020). Cause-specific mortality attributable to cold and hot ambient temperatures in Hong Kong: a time-series study, 2006–2016. Sustainable Cities and Society, 57, 102131. doi: https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102131

[10] Shi, Y., Ren, C., Cai, M., Lau, K.K.-L., et al. (2019). Assessing spatial variability of extreme hot weather conditions in Hong Kong: A land use regression approach. Environmental Research, 171, 403-415. doi: https://doi.org/10.1016/j.envres.2019.01.041

[11] Vandentorren, S. and P. Empereur-Bissonnet, 2005: Health impact of the 2003 heat-wave in France. Extreme Weather Events and Public Health Responses, W. Kirch, B. Menne and R. Bertollini, Eds., Springer, 81-88.

[12] WMO, (2018), Guide for Urban Integrated Hydro-meteorological, Climate and Environmental Services, Vol.  1: Concepts and Methodology, World Meteorological Organization (WMO), Geneva;

[13]IPCC (2018). Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance, Climate Change Adaptation, Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/SREX_Full_Report-1.pdf

[14] 经济参考报(2019)热浪持续 极端高温“炙烤”欧洲经济, 2019-07-30,

[15] Chris Dickman (2020) More than one billion animals killed in Australian bushfires, 8 January 2020, https://www.sydney.edu.au/news-opinion/news/2020/01/08/australian-bushfires-more-than-one-billion-animals-impacted.html

[16] IPCC (2019). SPECIAL REPORT: GLOBAL WARMING OF 1.5 ºC, the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), https://www.ipcc.ch/sr15/chapter/chapter-3/


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