新研究發現：極熱天氣比四十年前多了70倍

作者：Nala Rogers

發表於：2017年12月5日

來源：AIP InsideScience

我們需將溫度、濕度結合起來考察人類對氣候的影響。

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即便單從氣溫變化來考慮，全球變暖態勢也已相當危急。最近，一項新研究通過對人體熱應激的觀測，發現實際情況更為觸目驚心。

研究小組採用把溫度和溫度結合起來的辦法，測量了北半球一大片區域夏季氣候狀況下人的熱應激。分析顯示，在未來二到三十年內，這些區域的夏天，將比1973到2012年間最悶熱的夏天還要熱。

「氣溫每兩年創一次新高。」《地球未來》上發表的一篇文章中指出。弗朗西斯·茨維爾斯是該文章的第一作者、維多利亞市加拿大氣候建模和分析中心主任。

如果你想知道炎熱程度是否達到危險水平，濕度是一個必須考慮的因素。因為人類靠出汗降低體溫，然而當空氣濕度已經非常大的時候，汗水就無法蒸發。

早先氣候模型就已經預測過，全球變暖將抬高地球的濕度，因為熱空氣里的水分較冷空氣里更多。但由於缺少相關歷史數據，直到最近幾年，要證明濕度處於上升態勢還是一件困難的事。

轉機出現在2014年，英國國家氣象局發布了其各處氣象站從1973年就開始採集的濕度數據，這使得茨維爾斯和同事們得以著手分析北緯10度到60度之間陸上區域的歷史情況。

全球氣候風險指數圖

為了評估人體對熱度的感知，研究員們採用了一個叫做全球濕球溫度（也稱濕潤指數，以下簡稱WBGT）的指標。這一指標通常綜合考察溫度、濕度、太陽輻射和風力，研究人員將其簡化到濕度和溫度兩項。上文提到的論文合作作者，加拿大維多利亞大學水文氣候科學家李超表示WBGT是國際標準化組織（ISO）用於檢測熱應激的標準，由於其優於酷熱指數等其他同類指標，它是判斷人類安全工作環境的有力指標。

研究人員以五個經緯度為單位，把陸地分成小方塊；然後分別計算每塊地在夏季三個月里的WBGT平均值，從而得到1973到2012之間的年平均值。

把這些方塊的夏季平均值跟十個更大區域之平均值合併起來，比如北歐、地中海或是北美洲的東部等，然後研究人員用氣候模型做了數千次模擬運算，再把模擬結果跟現實數據進行比對。最終發現，唯有涵蓋了化石燃料排放的模擬值與現實WBGT的走勢匹配。這再一次證實了人類對氣候變化的影響。

出現極熱夏天的可能性同樣在增大。所謂「極熱夏天」，是指1973到2012年間實際出現在各地的最高平均WBGT。研究人員通過數千次模擬運算，對比了過去四十年間極熱夏天突然出現的頻率，發現所有區域出現極熱夏天的頻繁都在暴增。2012年發生的極熱夏天是1973年的70倍之多，而僅以溫度指標所觀測出的數字結果僅為其十分之一。

隨後，研究員們將WBGT指數用於對將來趨勢的預測：到21世紀30年代，極熱夏季將隔年發生一次；而到了2050年，幾乎每年都要發生。

2012至2016年的實際數據與研究人員的預測一致。據李超描述，上升趨勢已經持續多年，並且十個區域中的兩個突破了它們前40年的記錄。

茨維爾斯表示這一戲劇性發現最初讓研究人員大吃一驚。但經過深入分析，他們發現WBGT的升幅並不比單純的溫度變化更顯著。溫度的逐年數值起起伏伏，但WBGT變化並不明顯。而且，由於WBGT模型的範圍在給定的時間、給定的區域里都較為狹窄，一處小幅快速上升，就會導致整個區域超出其歷史區間，也就更容易看出暖濕水平的穩步走高。

這不是研究人員頭第一次把溫度和濕度放在一起考慮。托馬斯·克努森和傑弗瑞·普洛施來自美國國家海洋和大氣管理局的地球物理流動力學實驗室，該實驗室位於新澤西洲的普林斯頓大學。去年兩人也曾用WBGT檢測人類對氣候的影響。但是克努森認為，茨維爾斯團隊的方法更為精密，他們在預測未來方面更超前一步。

「既有過去，也有對未來的預測，某種程度上把二者巧妙結合。他們做得太贊了！」克努森說。

美國NOAA綜合考慮了溫度和濕度對人體感溫度的影響，提出了炎熱指數的概念。

然而，印第安納州西拉斐特市普渡大學的氣象科學家馬修·休伯對這一研究方法持保留意見，並認為該結論在幾個方面誇大了熱應激的影響。休伯表示，他的實驗室正在運作一個用WBGT預測未來熱應激的項目。

首先，對於茨維爾斯團隊用於計算WBGT的公式，休伯表達了疑慮，一方面是技術因素，另一方面則是前者忽略了太陽輻射。休伯認為，不考慮風力可以理解，但要探知人在戶外的感受，光照強度是關鍵考量因素，因為那正是熱應激風險最大的時候。

此外，休伯不贊成他們採用月均溫度和降水來計算整個夏天的WBGT，他認為時間間隔應該更短，最終收集起來取其平均值。茨維爾斯表示團隊在得到季平均值之前也曾計算每天的WBGT值，和最終結果並無差異。

儘管科學家們對研究方法意見不同，但卻一致認為，在氣候持續變暖的情況下，想要評估人體的感受，不能只考慮溫度。

克努森表示：「這對人類健康有不容忽視的重要影響。」

https://www.insidescience.org/news/blistering-summers-look-10-times-more-common-if-you-measure-heat-humans-feel-it

文章來源： 美國物理聯合會（AIP/American Institute of Physics）--InsideScience專欄獨家供稿。

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