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《自然》子刊:2100年華北平原或因極端熱浪不再宜居

  《自然》子刊:2100年華北平原或因極端熱浪變得不再宜居

  澎湃新聞見習記者 徐路易 來源:澎湃新聞

  當地時間7月31日,美國麻省理工學院(MIT)的一個研究小組在《自然—通訊》雜誌上發布論文表示,由於氣候變化和灌溉農業的發展,2070年至2100年,中國的華北平原可能因為極端熱浪而變得不宜居住,而這樣的熱浪對戶外工作者而言甚至可能帶來生命危險。

  《自然—通訊》於2010年首次發行,是《自然》(Nature)雜誌的第17本子刊。

  中國華北平原面積30萬平方公里,人口約3億-4億,是世界上人口最多的農業地區。中國科學院的資料顯示,目前華北平原四季變化明顯,年均溫度8-15℃,冬季寒冷乾燥,夏季高溫多雨,常有洪澇。春季旱情較重,是典型的灌溉農業地區。

  熱浪因灌溉農業而變強

  該研究按照現有的溫室氣體排放水準,基於高分辨率區域氣候模型模擬的集合進行預測,結果顯示,氣候變化對大規模的灌溉農業模式有直接影響,會使得熱浪的強度更高。

  灌溉農業是在乾旱時以大水灌溉的方式保證農業生產的模式。灌溉可以冷卻地表溫度並滋潤地面空氣,但隨著溫度升高,灌溉系統將導致高水準的水蒸發,使得北方平原的空氣非常潮濕,提高溫度和濕度,從而提高熱浪的強度。因此,在溫室氣體排放沒有改變的情況下,本世紀下半葉,華北平原可能會遭遇致命熱浪。而當濕球溫度達到35℃時,人類在無保護的環境中只能生存6小時。研究同時表明,大面積的灌溉農業將濕球溫度直接提高了0.5℃。

  濕球溫度(Wet-bulb temperature)是指對空氣進行加濕,其相對濕度達到100%時所達到的溫度。

  除非二氧化碳排放得到有效遏製,否則華北平原將在2070年至2100年之間達到致命的35度濕球溫度閾值,戶外工作者可能在極端熱浪襲擊的幾小時內死亡。

  實際上,模型的結果顯示,即便中國大幅降低碳排放,在本世紀下半葉,華北平原也將數次超過35度濕球溫度閾值。

  過去50年,中國的熱浪頻率和強度顯著增加。1951年至2006年期間,中國平均表面平均溫度上升了約1.35℃,平均0.27℃/10年,高於當時全球約0.13℃/10年的速度。中國最近一次經歷嚴重熱浪襲擊是在2013年夏天,東部地區發生了嚴重的熱浪事件。其中上海徐家匯曾一度達到40.8℃,創下當地天氣記錄141年以來的最高氣溫。

  世界衛生組織曾表示,2030年至2050年間,與氣候變化有關的熱應激可能會導致全球每年有38000人死亡。

  “根據氣候變化和人口差異的極端情況預測,(受極端熱浪襲擊)每年死亡人數可能達到51795人。”論文合作者、澳大利亞莫納什大學副教授郭玉明(Yuming Guo,音譯)表示。

  會不會“熱死”不僅和實際溫度有關

  人體是通過蒸發汗液從體內除去熱量進行“自我降溫”的。但如果空氣濕度越大,熱浪對人類產生的影響就會越大。因為濕度會使得汗液無法蒸發,人體無法通過出汗排出體內的多餘熱量,嚴重的可能導致器官衰竭。

  所以當濕球溫度達到35℃閾值的時候,即使身體健康的人坐在陰涼處,只要人體的自然降溫機制得不到保障,也會在不到6小時內死亡。

  美國海洋和大氣管理局(NOAA)曾提出炎熱指數(Heat Index)的概念,這個指數綜合考慮了溫度和濕度對人體感溫度的影響。由於人種不同、體表汗腺和體毛的差異,和中國人的感受可能稍有差別。根據美國的炎熱指數標準,同樣是30℃時,當相對濕度只有50%時,體感溫度達到31.1℃,與實際氣溫比上升了1.1℃;而當相對濕度達到90%,體感溫度飆升至40.6℃,比實際氣溫高出10.6℃。在相同溫度下,相對濕度越大,體感溫度的增幅就越明顯。

  相對濕度不僅會提高人體對“炎熱”的感知,也會提高人體對“寒冷”的感知。當氣溫低於15℃的時候,相對濕度越大,感覺就會越冷,就會使人感受到中國南方冬天的“魔法傷害”。

  美國NOAA炎熱指數對照表。來自:中國氣象網

  在地球任何一個角落,歷史上大氣的濕球溫度都很少超過31℃。但麻省理工此前的一項研究顯示,本世紀下半葉的熱浪將使得濕球溫度升至31℃-34℃左右。美國國家天氣局將高於31℃的濕球溫度列為“極端危險”,警告人們“如果不立即采取預防措施,可能會患重病甚至死亡”。

  除了中國,印度的恆河和印度河流域以及南亞大部分地區,也將在本世紀下半葉迎來超過35℃濕球溫度的極端氣候。近幾十年,南亞致命熱浪的發生頻率已經明顯上升。2015年,有歷史記錄以來的第五大致命熱浪襲擊印度和巴基斯坦大部分地區,導致約3500人死亡。但中國將要面臨的致命熱浪依然比其他地區嚴重。

  “華北平原可能將面臨人類歷史上,由氣候變化帶來的最大風險。”麻省理工在一份聲明中表示。

責任編輯:孫劍嵩

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