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热指数 – 感觉有多热 – 上升得比温度快

white plastic digital device showing temperature, humidity and heat index

德克萨斯人长期以来一直忍受着炎热的夏季气温,因此全球变暖增加约3华氏度(1.5摄氏度)听起来可能没什么好担心的。

但一项新的研究得出的结论是,德克萨斯州的热指数 – 基本上是它的真实感觉有多热 – 比测量温度快得多:大约快三倍。

这意味着在某些极端的日子里,温度感觉比没有气候变化时要高 8 到 11 华氏度(5 到 6 摄氏度)。

该研究使用了德克萨斯州 2023 年 6 月、7 月和 8 月的数据,强调了向公众传达气温上升的危险存在的问题。温度本身并不能准确反映人们感受到的热应激。根据研究作者、加州大学伯克利分校地球与行星科学教授大卫·罗普斯(David Romps)的说法,即使是热指数本身,也考虑到了相对湿度,从而通过出汗降温的能力,对热应激进行了保守估计。

2022 年,Romps 与人合著了一篇论文,指出大多数政府机构在处理我们今天看到的极端温度和湿度时计算热指数的方式是不准确的。这导致人们低估了他们在最热的日子里遭受体温过高的机会和死亡的机会。

德克萨斯州并不是一个例外。上周,亚利桑那州人口最多的县(覆盖凤凰城大部分地区)报告说,去年与高温相关的死亡人数比 2022 年高出 50%,从 2022 年的 425 人上升到 2023 年的 645 人。据美联社报道,2023 年马里科帕县三分之二的高温相关死亡病例是 50 岁或以上的人,其中 71% 发生在国家气象局发布高温警告的日子。

“我的意思是,显而易见的事情是停止额外的变暖,因为除非我们停止燃烧化石燃料,否则情况不会好转,”Romps说。“毫无疑问,这是第一条信息。我们只有一个方向可以真正测量地球的平均温度,那就是上升。这是通过额外燃烧化石燃料来实现的。所以必须停下来,快停下来。

他说,感觉比你想象的要热得多的原因是,全球变暖正在影响湿度和温度之间的相互作用。过去,当温度升高时,相对湿度通常会下降,使身体出汗更多,从而感觉更舒适。

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加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的研究人员创建的校正热指数修复了在湿度和温度下遇到的问题,该指数的发起者认为很少能达到这些问题,以及模型崩溃的地方。(制图:David Romps 和 Yi-Chuan Lu,加州大学伯克利分校)

但随着气候变化,随着温度的升高,相对湿度保持大致恒定,这降低了出汗冷却身体的有效性。

Romps说,为了应对我们已经经历的不可逆转的温度升高,人们需要采取预防措施来避免体温过高。他建议,对于那些处于极端高温情况下且无法利用空调的人,“您可以使用阴凉处和水作为您的朋友。

“你可以把自己涂在水里。拿一块湿抹布,把它放在水龙头下面,弄湿你的皮肤,然后放在风扇前。只要你喝了足够的水,你能在风扇前保持皮肤湿润,你就是在为自己做一件好事。

Romps的研究于3月15日发表在《 环境研究快报 》(ERL)杂志上。

是湿度

大气物理学家罗普斯(Romps)几年前对人体如何应对全球变暖的温度升高产生了兴趣。尽管1979年定义的热指数是基于热和湿度引起的生理压力,但他指出,热指数的计算并未扩展到今天经历的极端高温和湿度。Romps 和研究生、现在的博士后研究员 Yi-Chuan Lu 将热指数的计算扩展到温度和湿度的所有组合,使其即使在最极端的热浪中也能使用,例如 2023 年夏天袭击德克萨斯州的热浪。

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大卫·罗普斯(David Romps),地球与行星科学教授

加州大学伯克利分校

几十年来,美国主要的天气预报员,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的国家气象局,通过从已知值推断,解决了缺乏高温和高湿度计算值的问题。然而,Romps 和 Lu 发现,当温度和湿度条件极端时,常用的外推法远远不够。尽管现在已经使用基础生理模型计算了所有条件的热指数,但这些值尚未被NOAA采用。

去年,卢在德克萨斯州度过了一个闷热的夏天后,Romps决定以该州为案例研究,以确定全球变暖如何影响校正后的热指数所代表的感知热应激。

“我之所以选择德克萨斯州,是因为我在那里看到了一些高热指数值,这让我想到,好吧,今年夏天这个州可能正在经历热量和湿度的组合,而NOAA对热指数的近似值没有正确捕获,”他说。

他发现,虽然去年夏天全州不同地方和时间的气温都达到了顶峰,但休斯顿的艾灵顿机场(Ellington Airport)却脱颖而出。他说,2023 年 7 月 23 日,他计算出热指数为 75 摄氏度,即 167 华氏度,全球变暖占该热指数的 12 华氏度(6 摄氏度)。

“这听起来完全是疯狂的,”罗普斯说。“这超出了一个年轻、健康的人保持标准核心温度的生理能力。我们认为它是高热的,但可以存活。

人们可以在这样的温度下生存这一事实证明了蒸发冷却冷却身体的力量,尽管大量出汗需要心脏将更多的血液泵送到皮肤以散发热量,这是热应激的一部分。在 2023 年的一篇论文中,Romps 和 Lu 认为,许多人所说的最高生存温度,即 35 摄氏度的湿球温度(相当于出汗时的皮肤温度为 95 华氏度,接近普通人的核心体温),实际上很少会导致年轻健康的成年人死亡, 虽然它会导致体温过高。湿球温度是温度计在湿抹布包裹时测量的温度,因此它考虑了汗水的冷却作用。

“热指数非常像湿球温度计,只是它增加了人类拥有的代谢热量,而温度计没有,”Romps说。“我们认为,如果你保持皮肤湿润,暴露在167度的温度下,即使我们正在接近烤箱上的设置,你仍然活着。绝对不高兴。但还活着。

虽然目前的研究没有试图预测德克萨斯州的热浪何时可能产生足够高的热指数,使每个人都体温过高,但“我们可以看到,有时人们被推向那个方向,”他说。“离得不是很远。”

Romps计划根据他和Lu提出的改进的热指数量表来研究其他地区,并希望找到类似的趋势。

“如果人类继续燃烧可用的化石燃料,那么可以想象,地球上一半的人口将不可避免地暴露在高温条件下,即使是年轻,健康的成年人,”Romps说。“不年轻和不健康的人会遭受更多的痛苦,就像那些正在工作或在阳光下的人一样——他们所有人都会遭受可能危及生命的热应激。

相关信息

  • 极端热指数的增加速度是气温 (ERL) 的几倍
  • 35 °C的湿球温度是人类生存能力的正确阈值吗?(ERL)
  • 今天的热浪感觉比热指数暗示的要热得多(2022 年 8 月)

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.berkeley.edu/2024/03/19/the-heat-index-how-hot-it-feels-is-rising-faster-than-temperature