为何极端高温如此致命

在美国,热浪造成的死亡人数超过任何其他类型的极端天气。气候变化正使其更加频繁和不可预测

Two people walk in the distance, with an "Extreme Heat Danger" sign seen in the foreground in Death Valley, California.

在七月,加利福尼亚州的死亡谷达到了惊人的 130 华氏度(54 摄氏度),仅比 1913 年创下的纪录低几度。

六月,一个巨大的“热穹”笼罩了以温带气候闻名的太平洋西北地区,使华盛顿州、俄勒冈州和加拿大西部的部分地区遭受了酷热和前所未有的高温。不列颠哥伦比亚省的利顿创下了加拿大有史以来的最高纪录,达到了灼热的121.3 华氏度(49.6 摄氏度)。一天后,该村庄的大部分地区被巨大的野火摧毁。在七月初的另一次西部热浪中,加利福尼亚州的死亡谷达到了灼热的130 华氏度(54 摄氏度)——仅略低于 1913 年报告的 134 华氏度(57 摄氏度)的纪录(现在对此纪录存在一些争议)。最近几天,第三次热浪席卷了美国和加拿大西部。

世界天气归因合作组织最近的一项分析显示,如果没有气候变化,像太平洋西北地区六月的酷暑这样的热浪几乎不可能发生华盛顿大学环境与职业健康教授、该报告的合著者克里斯蒂·L·埃比说,科学家估计这是一千年一遇的事件。“而且这还是‘至少’,”她指出。“它可能比这更罕见,因为它远远超出了气候模型预测该地区会达到的温度。” 埃比说,如果升温达到工业化前水平以上 2 摄氏度——大多数国家政府已同意努力避免的阈值,以期减少气候变化的影响——“那么这种事件可能每 5 到 10 年发生一次”。

这些热浪对公众健康构成重大风险。“在美国,平均每年因高温致死的人数超过任何其他类型的极端天气,”忧思科学家联盟的高级气候科学家克里斯蒂娜·达尔说。据估计,最近太平洋西北地区的热浪导致数百人死亡:不列颠哥伦比亚省至少有486 人死亡,俄勒冈州有116 人死亡,华盛顿州有78 人死亡(相比之下,飓风在过去 30 年中平均每年在美国造成46 人死亡)。美国疾病控制与预防中心最近的一份报告发现,今年 5 月和 6 月,包括阿拉斯加、爱达荷州、俄勒冈州和华盛顿州在内的地区,因热相关疾病而急诊就诊超过 3,500 人次。其中近 80% 的就诊发生在 6 月 25 日至 30 日之间,当时俄勒冈州和华盛顿州正经历热浪最严重时期。


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人体在 98.6 华氏度(37 摄氏度)时功能最佳。当身体过热和脱水时,血液会变得粘稠。心脏必须更加努力地泵血,心脏和其他器官可能会受到严重损害。人体具有排出多余热量的机制——最明显的是出汗。但在一定程度上,这种机制会失效,尤其是在湿度较高且汗液无法蒸发的情况下。“一旦您的热应激或热量增加过多,即使出汗也无法跟上排出额外热量的速度,”密西西比州立大学运动生理学副教授约翰埃里克·史密斯说。这种情况可能导致热衰竭(一种危险的疾病,其特征是恶心、肌肉痉挛和头晕等症状)和更致命的中暑,这可能导致谵妄、皮肤发热干燥和意识丧失。

人们最终可以适应一定程度的热量。史密斯说,如果您居住在炎热的气候中或在炎热的条件下工作数周或数月,您的身体会更有效地出汗并为自己降温。然而,这个过程需要时间。当严重的高温袭击大多数人不习惯的地方,例如太平洋西北地区时,可能会特别致命。史密斯说,老年人、儿童和那些已经患有心脏病、呼吸系统疾病或肾脏疾病等疾病的人尤其脆弱。此外,常见的药物(例如,β-受体阻滞剂)会影响身体出汗的能力。

农场工人、建筑工人和其他在户外辛勤劳动的人每天可能会暴露在潜在致命的高温中长达数小时。俄勒冈州一名农场工人于 6 月 26 日在极端高温下工作时死亡。脱水是其中一种危险——已经有农场工人在阳光下出汗数小时后患上严重肾脏疾病的案例。许多户外工人按小时计酬,可能觉得他们无法承担因天气原因休息一天的后果。忧思科学家联盟的达尔说,只有加利福尼亚州和华盛顿州制定了永久性的户外工人防暑标准(俄勒冈州已采用紧急标准)。在联邦层面,最近在美国众议院参议院提出的法案的几个版本将指示职业安全与健康管理局发布国家标准,以保护工人免受与高温相关的疾病侵害。

运动员也面临更高的风险,因为他们的身体会因肌肉活动产生过多的热量。2001 年,美国国家橄榄球联盟 (NFL) 球员科里·斯特林格在明尼苏达州的训练中死于中暑。现在以他的名字命名的研究所正在研究预防运动员、军人和体力劳动者中暑相关疾病和死亡的方法。

有很多众所周知的减轻极端高温风险的方法。对于那些有空调的人来说,待在有空调的凉爽建筑物中是一个很好的选择。对于那些没有空调的人,无论是由于负担不起还是因为他们住在以夏季温和而闻名的地方(例如西雅图),一些城市都建立了降温中心。但是人们需要能够获得这些资源。如果他们必须乘坐公共交通工具,而热浪也可能扰乱公共交通,那么这并不总是容易的。如果您无法获得空调或降温中心,或者必须在户外工作,至少要尽量寻找阴凉处。阳光直射会温暖皮肤,使您更加炎热,因此请穿着长袖和宽松的衣服遮盖身体。如果您必须用力,请经常休息并多喝水。

华盛顿大学的埃比说,社区应该制定高温行动计划。她补充说,这些计划应包括早期预警和响应系统。除了预测极端高温事件外,此类系统还应详细说明应对这些事件的适当方法——包括如何帮助最脆弱的人群,他们往往会受到不成比例的影响。埃比说,州和联邦机构可以帮助支持社区,但高温响应系统应以当地为基础。

随着地球变暖,今年在美国和加拿大西部发生的热浪正变得越来越频繁,令人恐惧——并让气候科学家措手不及。“即使是我们的许多气候模型,预测未来极端高温的频率,也不一定能预测到该国该地区会出现如此高温,”达尔说。“但意识到我在我的一生中看到了它,并且现在正在经历它,真是太可怕了。”

坦雅·刘易斯大众科学负责健康和医学的高级编辑。她为网站和印刷杂志撰写和编辑有关从新冠肺炎到器官移植等主题的文章。她还在大众科学的播客Science, Quickly中露面,并撰写大众科学的每周健康与生物学新闻通讯。她在大众科学的八年多时间里担任过许多职位,包括健康编辑、助理新闻编辑和大众科学思想副编辑。此前,她曾为Insider、Wired、Science News和其他媒体撰稿。她拥有布朗大学的生物医学工程学位和加州大学圣克鲁兹分校的科学传播学位。在 Bluesky 上关注她 @tanyalewis.bsky.social

更多作者:坦雅·刘易斯
SA 健康与医学 第 3 卷 第 5 期本文最初以“为何极端高温如此致命”为标题发表于SA 健康与医学 第 3 卷 第 5 期(
doi:10.1038/scientificamerican102021-77y1v6F1Zq0f4sy37pLdNB
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