2022年7月12日，西班牙马德里，一名年轻男子在身上浇了一瓶水，以对抗夏季的第二次热浪。图片来源：原文
随着气候变化，热浪变得越来越猛烈——其持续时间更长、发生频率更高、温度更高。很多人都在问一个问题：“什么时候天气会变得过热，对我们的日常活动造成影响，即使是对年轻健康的成年人来说？”
答案超出了你在温度计上看到的温度。这也与湿度有关。我们的研究表明，两者结合可能比科学家此前认为的更容易造成危险。
科学家和其他观察家对极端高温和高湿度（以“湿球温度”衡量）发生的频率越来越高感到震惊。在2022年5月和6月热浪席卷南亚期间，巴基斯坦雅各布巴德记录的最高湿球温度为33.6摄氏度（即92.5华氏度），印度德里甚至记录到接近人类能承受的湿热的理论上限值。
人们经常提到2010年发表的一项研究，该研究估计，湿球温度35摄氏度（在湿度为100%等于95华氏度，在湿度为50%时等于115华氏度）将是安全上限，超过该上限，人体将无法通过蒸发身体表面的汗液来降温，以保持稳定的身体核心温度。
直到最近，科学家才在实验室环境中对人体进行了这一限值的测试。这些测试的结果显示了更令人担忧的事情。
过热将影响人类正常活动。图片来源：pixabay
宾夕法尼亚州立大学（PSU）“H.E.A.T.”研究项目
为了回答“多热才算过热”的问题，我们将年轻健康的男性和女性带入宾夕法尼亚州立大学的Noll实验室，在受控环境中研究人体的热应激情况。
这些实验研究了哪种温度和湿度的组合将对最健康的人产生危害。
每个参与者都吞下了一个小的遥测药丸，这可以监测他们身体深处或核心位置的温度。然后，他们坐在一个试验室内，模拟日常生活中幅度最小的活动，例如烹饪和饮食。研究人员缓慢地增加试验室中的温度或湿度，并监测受试者的核心温度何时开始升高。
使人体核心温度开始升高的温度和湿度的组合被称为“临界环境限值”。低于这个限值，身体能够随时间保持相对稳定的核心温度。超过这个限值，核心温度会持续升高，长时间暴露会增加与热相关的疾病的风险。
当身体过热时，心脏必须更加努力地将血液泵送到皮肤以散发热量，而此时如果人体也在出汗，体液就会减少。在最严重的情况下，长时间暴露会导致中暑，这是一个危及生命的问题，需要快速降温和治疗。
我们对年轻健康的男性和女性的研究表明，这个环境上限甚至低于理论上的35摄氏度。该环境上限更接近31摄氏度（即88华氏度）的湿球温度。这相当于在100%湿度下的31摄氏度或在60%湿度下的38摄氏度（即100华氏度）。
干燥和潮湿的环境
当前，全球范围内的热浪正在接近甚至超过这些限值。
在炎热、干燥的环境中，临界环境限值不是由湿球温度定义的，因为身体产生的几乎所有汗液都会蒸发，以使身体降温。然而，人类可以出汗的量是有限的，而且我们在较高的空气温度中会吸收更多的热。
请记住，这些临界值仅仅是为了防止你的体温过高。即使是较低的温度和湿度也会给心脏和其他身体系统带来压力。虽然超越这些限值并不一定是最坏的情况，但长期暴露可能会使老年人和慢性病患者等弱势群体面临更多危险。
现在,我们的实验重点已经转向对老年男性和女性的测试，因为即使是健康的衰老也会使人们的耐热性降低。再加上心脏病、呼吸系统疾病和其他健康问题以及某些药源性疾病的增加，可能会使他们面临更高的健康风险。65岁以上的人约占热浪伤亡人数的80%-90%。
如何保证安全
在高温环境下，保持充足的水分和寻找凉快的地方（即使只停留一段时间）很重要。
虽然美国越来越多的城市正在扩建“纳凉中心”，以帮助人们逃离酷暑，但仍有许多人将面临这些危险的情况，没有办法给自己降温。
即使是那些能够使用空调的人也可能不会打开空调，因为能源成本高（这在亚利桑那州凤凰城很常见），或者因为热浪或野火期间的大规模停电，这在美国西部变得越来越普遍。
最近一项针对非洲热应激的研究发现，随着非洲热带和沿海地区变得更加潮湿，未来的气候甚至不利于使用低成本的冷却系统，如“蒸发冷却器”。这些设备所需的能量远低于空调，它们使用风扇将空气在凉爽潮湿的垫子上循环，以降低空气温度，但在高于21摄氏度（即70华氏度）的高湿球温度下，它们会失去作用。
总而言之，越来越多的证据表明，气候变化不仅仅是未来的问题。这是人类现在就面临的问题，我们必须正面解决它。
全球变暖。图片来源：pixabay
撰文：W. Larry Kenney，宾夕法尼亚州立大学生理学、运动机能学和人类表现学教授；Daniel Vecellio，宾夕法尼亚州立大学地理气候学家，博士后研究员；Rachel Cottle，宾夕法尼亚州立大学运动生理学博士；S. Tony Wolf，宾夕法尼亚州立大学运动机能学博士后研究员。
翻译：彭容
审校：曾小欢
引进来源：科学美国人
本文来自：中国数字科技馆
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