6月25日，2022年，小埃斯特班·查韦斯像往常一样开始了他的一天，在加利福尼亚州帕萨迪纳为UPS公司担任司机，跑他的路线。但这座城市正处于强烈的热浪之中，到下午，气温已超过90华氏度。在完成当天的最后一次送货后，查韦斯从卡车驾驶室的座位上倒了下来。他昏迷了20分钟才被送货地点的房主发现并寻求医疗援助。查韦斯的家人说，他死于中暑，原因是热衰竭。他年仅24岁。
查韦斯看起来并不像是极端高温的健康影响的高危人群。但不幸的是，这种死亡事件越来越普遍。自20世纪80年代以来，美国与高温相关的疾病和死亡人数一直在上升，这直接归因于地球气温的升高。根据美国环境保护署的数据，美国每年约有1300人死于极端高温，而且随着气候变化加速影响，这个数字几乎肯定会增加。当然，这种现象并非美国独有。《柳叶刀》2021年发表的一项研究报告称，2019年，九个国家共有35.6万人死于与极端高温相关的疾病，大约相当于佛蒙特州一半的人口。
暴露于极端高温下会损害中枢神经系统、大脑和其他重要器官，其影响可能会以惊人的速度发生，导致热衰竭、热痉挛或中暑。它还会加剧高血压和心脏病等现有疾病，对于患有慢性疾病的人尤其危险。老年人口是高危人群，儿童可能无法像成人那样在极端条件下有效地调节体温，因此也很脆弱。但所有年龄段的人都可能面临危险。研究表明，无论年龄大小，户外工作者最有可能遭受极端高温暴露的后果。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
极端高温是美国与天气相关的头号死亡原因，在大多数年份，它造成的死亡人数超过飓风、洪水和龙卷风的总和。然而，研究表明，与人们对风暴潮和野火等戏剧性事件的看法相比，人们往往对在极端高温威胁下该怎么做感到更加不确定，并且没有意识到那么大的个人风险。这种危险的现实与人们为保护自己而采取的行动之间的不匹配，超出了个人认知的范围，延伸到了政策层面。人类健康面临的高温风险通常不会在气候减缓和适应计划中优先考虑，即使它们被考虑在内。
歧视性政策和城市热点
从1880年精确记录开始到1980年，全球平均气温每10年上升约0.13华氏度。自1981年以来，上升速度增加了一倍以上，在过去的40年里，全球年平均气温每十年上升0.32华氏度。虽然上升速度可能看起来相对缓慢，但它预示着一个巨大的转变，对地球的累积影响是巨大的。有记录以来最热的10年都发生在2010年之后。2022年夏季是美国部分地区有史以来最热的夏季。加利福尼亚州死亡谷的气温飙升至127华氏度，极端高温在那里是意料之中的。但在美国各地，甚至在不习惯极端高温的城市，如爱达荷州邦纳斯费里（108华氏度）和华盛顿州奥马克（117华氏度），也创下了历史新高。
来源：Jen Christiansen；资料来源：EPA的美国气候变化指标（芝加哥热浪参考，数据来自CDC和NOAA）；Ambarish Vaidyanathan等人在美国疾病控制与预防中心：《发病率和死亡率周报》，第69卷，第24期，2020年6月19日发表的“美国与高温相关的死亡”（与高温相关的死亡数据）
极端高温对社会各阶层都是一种危险，但人口稠密的城市环境中的人们受害最严重。随着世界各地越来越多的人迁往城市地区，城市化与高温风险之间的联系将变得更加紧迫。根据联合国人口司的数据，到2050年，全球68%的人口将居住在城市地区，高于2018年的55%。然而，全球城市化率掩盖了各国之间的差异：北美82%的人口已经居住在城市环境中，而中国为65%，非洲为43%。在美国，城市化率（人口从农村地区迁往城市）从20世纪50年代的50%上升到2020年的83%。这种快速增长以及环境变化，加剧了人类健康、基础设施、社会经济系统以及能源和水等基本资源的压力。
城市中心往往建筑物密度高，铺砌的道路和停车场密集，所有这些都会吸收和保持热量。相比之下，公园和高尔夫球场等绿地通过蒸散作用降低地表和空气温度，从而降低社区的热量水平。成熟的树木和其他自然特征提供阴凉，偏转太阳辐射并将水分释放到大气中。随着热浪变得越来越频繁和强烈，与绿地面积大的地区相比，城市正在经历更高的夜间和平均气温。这通常被称为热岛效应。
在这些热岛中，尤其炎热的热点地区，或城市内热岛，往往绿地最少。最近的研究表明，“极端高温暴露高度不平等，并严重影响城市贫困人口”，正如2021年《美国国家科学院院刊》的一篇论文中所述。弱势群体与他们居住的社区缺乏绿地之间的联系是级联问题造成的；其中一些问题是旨在限制某些群体向上流动的政策，例如可追溯到20世纪30年代的红线划定做法。
“红线划定”一词表示根据住宅区的种族构成对其进行等级划分；等级较低的社区不太可能获得投资，居住在其中的人们更难获得贷款。红线划定做法源于富兰克林·D·罗斯福总统的联邦政府资助的新政，该政策强制执行种族隔离做法。例如，联邦住房管理局拒绝为黑人和非白人家庭的房屋或被认为离黑人社区太近的白人拥有的房屋投保。实行“善意忽视”的地方政府制造了与资源和机会隔绝的区域。
今天的热点社区经常遭受这些歧视性城市规划政策的长期影响，包括无法充分获得公园和绿地。对于居住在这些地区的人们来说，中央空调可能不是一个经济实惠的解决方案，即使它是一个可用的选择。许多旧建筑从未进行改造以容纳中央空调，这在纽约、底特律和巴尔的摩等地的内城是一种常见情况，使得人们依赖于较小的便携式窗式空调和风扇。
根据美国节能经济委员会2020年的一份报告，无论使用何种制冷技术，美国低收入家庭的能源成本占其收入的8.1%，而非低收入家庭的能源成本仅占2.3%。降低能源成本（例如，通过更新房屋隔热材料和更换为高效电器）的能力在很大程度上超出了租房者的控制范围，并且对于低收入房主来说可能是负担不起的。因此，最热热点地区中最脆弱的人们必须面对这样的抉择：是在保持凉爽和安全的高昂能源成本与提供其他生活必需品之间做出选择。结果，由于他们居住地过度暴露于高温以及缺乏减轻高温影响的资源，他们可能更容易患上与高温相关的疾病和死亡。
更好的风险评估
过去，热岛效应与全球气候趋势几乎没有联系，但最近的研究结果表明，平均而言，到2050年，城市热岛效应造成的升温将相当于温室气体排放造成升温的一半左右。换句话说，城市遭受双重打击：气候变化和城市发展（将绿地换成路面）都在使城市地区变暖，影响大气化学并加剧城市空气污染。目前，全球气温预计到2100年将升高3.8至6.3华氏度，这将导致城市环境无法忍受的高温阈值。
鉴于问题的范围，我们如何才能减轻极端高温事件对历史上脆弱的城市社区的负面影响？在霍华德大学NOAA大气科学与气象合作科学中心，我和我的同事们有兴趣了解人们如何处理与极端高温相关的风险并对高温预警做出反应。作为来自大气科学、传播学、计算机科学和社会学等学科的学者，我们希望了解如何在社区中更好地进行决策，以便我们可以帮助他们为短期和长期制定有用且现实的计划。
来源：NOAA Climate.gov（地图）；波特兰州立大学SUPR实验室（数据）；Jen Christiansen添加的红线区域，使用巴尔的摩市住宅安全地图，由房主贷款公司研究与统计部门编制，并与评估部门合作，1937年5月29日，由约翰·霍普金斯大学谢里丹图书馆巴尔的摩市地图集提供（红线区域参考）
我们目前的工作正在巴尔的摩进行，该城市在美国城市中城市热岛效应最强烈。弗吉尼亚联邦大学环境研究中心的杰里米·霍夫曼领导的2020年一项研究表明，在巴尔的摩历史上因红线划定做法而阻碍投资的社区，夏季气温比全市平均气温高出近6华氏度。该研究项目采用了一种综合性的公民科学方法，为我们提供了一个极好的机会，向遭受最严重影响的社区成员学习。为了评估人们对巴尔的摩天气预报和高温事件的反应，我们开发了一个应用程序，该应用程序将天气数据、风险沟通和行为健康信息合并在一起，向研究参与者推送信息。该应用程序还收集对极端高温警报的行为反应。
一些早期的研究活动包括与城市居民交谈，以了解他们如何感知和应对极端高温事件。作为其中的一部分，我们询问了他们对警告的意识以及暴露的潜在影响。我们与焦点小组进行了基于互动的访谈，这使我们能够观察参与者之间的对话，并听到个人和集体的回应。
当被问及他们对高温预警的意识水平时，许多焦点小组参与者似乎对该主题有一般性的了解：他们报告说知道高温预警，大多数人表示他们会根据这些预警改变自己的行为，例如尝试多喝水并将体力活动推迟到一天中的晚些时候。然而，大多数人都不确定不同威胁级别背后的含义，这些级别通常作为天气预报的一部分呈现，并且对如何解读它们感到困惑。例如，有些人不知道“高温注意”（做好准备）和“高温预警”（立即采取行动保护自己）之间的区别。
我们还发现，人们对“热指数”的了解非常有限，“热指数”是一种将相对湿度考虑在内的指标，用于估计给定日期的温度对人体感觉的实际程度。对于提醒公众注意特别危险类型的高温，这个数据点优于单独的温度。我们清楚地认识到，人们还将受益于更广泛地了解气候变化的影响，这样他们就会知道与高温相关的问题会随着时间的推移而变得更糟。
我们的一个重要发现是，对一般高温风险的了解并不一定导致对自身风险的准确感知。几位研究参与者表示，他们知道人们可以保护自己免受高温侵害的不同方法，但这种知识并没有转化为他们个人采取保护行动。一些参与者表示，他们不认为自己处于直接风险之中。正如一位参与者所说：“对我来说，90度并没有真正说明什么[因为我]来自加勒比地区。例如，有时是100度、105度。”有趣的是，我们的研究中被健康专业人士认为是高温暴露危险影响的高危人群的老年参与者，并不认为自己特别危险。
今年夏天，霍华德大学团队正在向选择参加该研究的社区成员分发空气监测器、互联网热点和手机（对于目前没有手机的人）。这些工具将免费为参与者收集数据，参与者将在三个月内参与该项目并获得200美元的报酬。实时室内天气数据将使我们能够监测高温暴露情况。随着气温升高，研究参与者将通过应用程序或在适当情况下通过电话和电子邮件收到极端高温事件或热浪来临的警报。他们将被提醒使用该应用程序访问有关热指数、极端高温暴露风险和建议的防护措施的信息。应用程序推荐的帮助和资源类型将根据研究参与者的个人风险因素进行个性化定制。
随后的警报将根据目标人群的需求进行定制，特别注意信息框架。这种方法将包括对风险不确定性水平的清晰易懂的解释，以帮助人们理解为什么他们应该采取行动，即使预报的某些部分没有实现。我们认为人们需要更多信息才能最好地管理他们的期望，而不仅仅是为了做出好的决定。这对他们来说很重要，因为国家气象局正在越来越多地将不确定性的语言和视觉效果纳入公共讨论中，以反映预报模型中的估计。在收集数据后，将对研究参与者进行调查，以了解信息传递如何影响他们的自我保护行为和寻求帮助的行为。
虽然没有万无一失的方法来应对与高温暴露相关的风险，但更多地谈论利害关系是一个良好的开端。过度高温的潜在危险不仅限于生理健康，还延伸到家庭暴力和犯罪率上升等生活方面。经济后果也显而易见：根据大西洋理事会的数据，由于极端高温的影响，美国每年可能损失约1000亿美元。
希望提高对风险和保护行动之间差距的认识将迫使政策制定者更认真地对待这些问题，并将它们纳入气候准备计划中。如果在热浪期间开放避暑中心，但人们认为自己不需要去，可能不足以防止不必要的死亡。更有效的沟通是减少极端高温对人类健康造成的有害后果的关键工具之一。