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2023年夏天，十几个志愿者走进渥太华大学一个旨在测试人类生存极限的钢制舱室。他们身上配备了心率监测器和温度探针，在42摄氏度（107华氏度）的温度下等待，同时湿度稳步上升，使他们的身体沾满了汗水和凝结的水汽。几个小时后，他们的体内温度开始飙升，热量从外部向内炙烤着他们。
“地球上很少有人真正经历过这样的温度，”哈佛大学公共卫生学院流行病学博士后研究员、该研究负责人Robert Meade说。“想象一下，皮肤上的水分像热天里玻璃杯上的水珠一样凝结。和皮肤温度相比，当时就是那么热。”
他们的实验通过将参与者暴露在他们无法再自行降温的温度下，来测试身体应对极端高温的能力。他们上周发表在科学期刊PNAS上的研究证实，这个危险的阈值比科学家们先前认为的要低得多：一个所谓的湿球温度，考虑到热量和湿度，为26至31摄氏度。
科学家们称这个极限为“无法代偿”的热应激点，“因为身体无法代偿施加在其上的热负荷，”Meade说。“随着气候变化导致热浪，人们对定义这些上限非常感兴趣。”
在研究高温的健康风险时，科学家们经常参考湿球温度，因为空气中的水分可以通过阻碍身体有效排汗来使热浪更加致命。
十多年来，人们普遍认为身体能够承受的最高湿球温度是35摄氏度——这在工业化前温度升高7摄氏度之前不太可能成为普遍现象。
直到2022年，一群研究人员才用人体进行了这项极限测试，并发现即使是低至26摄氏度的湿球温度也可能变得危险。这意味着，随着全球气温升高2摄氏度，地球上大片地区可能变得不适宜居住——如果温室气体排放不减少，这可能最早在2045年就会实现。
“随着气候变暖，我们预计这些阈值将开始更频繁地被超过。”研究热应激并合著2022年研究的佐治亚大学助理教授Tony Wolf说。“热浪的强度更大，持续时间更长。”
包括Wolf的研究在内，其他研究已经对几个小时内的较低热耐受性进行了测试。但Wolf说，最新研究是首次在九小时内进行此项测试，这更接近人们在热浪中可能实际经历的情况。只有少数参与者在暴露于“无法代偿”热量极限的温度下未能完成全部九小时，尽管研究人员估计中暑会在10小时后发生。在稍低的温度下，参与者会在35小时内出现中暑。
“你不太可能遇到如此高的湿球温度超过一天，”Meade说。“但如果你想想一个人实际暴露在这些温度下会是什么感觉，这个极限仍然表明核心温度开始疯狂飙升的那个点。”
图片：Ezra Acayan / Getty Images Ezra Acayan
其他因素也会在较低温度下增加热应激的可能性。户外工作、患有既往健康问题以及缺乏空调都会使即使是温和的热浪也致命。而且，虽然Meade的研究对象是年轻健康的成年人，但Wolf的研究发现，老年人会在较低的温度下经历热应激。
“任何老年人的循环系统都不如年轻人那样能有效地散发热量，”哥伦比亚气候学院教授Radley Horton说。“当气温变得非常极端时，身体必须做出一些艰难的选择。”
2月份，Horton在《自然》杂志上发表的一项研究发现，气温升高2摄氏度可能使地球超过三分之一的陆地对60岁以上的人来说过热——据估计，危险区域将是年轻成年人的五倍。该研究发现，气候特别炎热潮湿的地区，如中东、西非和东南亚，将受到最严重的影响。像巴基斯坦的卡拉奇这样的城市，一年中会有20%的时间面临对老年人来说过热的气温。
宾夕法尼亚州立大学的研究预测，将全球变暖控制在2摄氏度以下，几乎可以消除大范围无法代偿性高温的风险。但在过去一年里，全球气温已飙升至超出科学家预测的水平，标志着2024年是首次突破1.5摄氏度升温。
不断上升的高温已经造成了严重损失。在1999年至2023年间，美国的与高温相关的死亡人数翻了一番多，从每年约1000人死亡增加到2000多人。同期，全球近25万人死于高温。仅在2023年，就有超过47000名欧洲人死于高温，其中地中海国家——其升温速度比世界其他地区快20%——受到的打击最严重。
“现在人们已经死于热浪了，”Wolf说。“所以，无论未来气候如何变化，了解目前这些阈值高于多少会开始出现更高的中暑和死亡风险，这一点很重要。”
本文最初发表在Grist，网址为 https://grist.org/health/science-extreme-heat-humidity-research/。
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