说好入了秋，怎么还这么热？看看中大专家对高温热浪的最新研究

处暑已过

寒露在望

但正在军训的新同学们

是否依然感到滚滚热浪？

高温笼罩的可不止广东

中央气象台今天18时

发布了高温黄色预警

相对某些省份

广东的气温都只算“麻麻地”

为什么这么热？

中山大学地理科学与规划学院

罗明教授团队

在Science Advances

（《科学进展》）杂志

上发表论文

研究发现

全球高温热浪事件

呈现移动时间增长

速度减缓的特征

而人为因素是导致这种变化的主要原因

论文截图

热浪移动特征缘何显著改变？

在我国，日最高气温达到或超过35摄氏度时称为高温天气，而连续3天以上的高温天气过程称为高温热浪。

局地“热穹顶”的形成是高温热浪的重要成因。此时，高压像个罩子一样把热空气盖在热浪发生区域，随着太阳不断加热，热浪发生区域成为一口巨大的“高压锅”。

为了弄清这口“高压锅”是如何移动的，罗明团队采用3套近似观测气象数据和十余个气候模型进行分析，在时间和空间维度上连续识别和追踪热浪事件，总结它们在不同大洲和不同时期的移动特征。

结果显示，时空连续热浪事件以向东移动为主；在1979年至2020年间，热浪事件的持续时间和移动距离显著增加。

1979年至1983年间，单次热浪事件平均持续8天时间，平均移动2430公里；而在2016年至2020年间，这两个数字变为12天和3400公里。这意味着，热浪事件的移动速度显著降低，减慢了超过20%。

是什么因素导致了这种变化？

利用多种模型，罗明团队通过控制人为温室气体排放、人为气溶胶排放和自然活动三种可能导致气候变化的因素模拟出不同的情境，再同观测数据进行比对。结果显示，人为温室气体排放是导致热浪事件移动速度变慢的主要转化因素。

“我们以物理计算的方式模拟出整个地球大气的运动，在人为温室气体排放这一情境下，模拟出热浪事件发生的频次跟观测数据是最相似的。”罗明介绍，高温热浪是全球变暖的最直接影响，因此几乎可以肯定，全球温度的变动主要是人为因素导致的。

时空连续热浪事件实例及其追踪识别示意图

研究显示，涡旋动能和纬向风两个中间变量的减弱也是热浪事件移动速度降低的原因。“在这种情况下，天气系统趋于稳定。而这对于热浪事件，反而会加剧它的影响。”罗明说。

热浪事件影响加剧，节能减排势在必行

高温热浪气温高、湿度大且持续时间较长，往往会对农业、交通、劳动生产、生态环境等诸多方面造成不利影响，且可能威胁公众健康和生命安全。

高温热浪对人体健康有直接影响。环境温度长期高于皮肤温度时，人体对外散热困难，只能通过大量出汗来散热。这有可能导致水盐和能量代谢的失衡，出现肌肉痉挛、四肢抽搐等现象。此外，体内余热的大量积累还会导致体温升高，进而出现呼吸与脉搏加快、头昏眼花、恶心耳鸣等中暑症状，重者则会昏迷甚至死亡。这对于免疫力较低的儿童，或患有心脑血管疾病的基础病患者，这种风险还将更加严重。

对于人类社会，高温热浪的影响还体现在降低工作学习效率、影响人们的心理和情绪等方面。此外，夏季空调、电风扇等电器的大量使用还将导致城市能耗的显著增加。

对于自然环境，高温热浪的影响则更为广泛。持续高温少雨，极易造成干旱，这将对作物生长和牲畜饮水造成巨大困难，持续的高温和太阳辐射也将导致作物光合作用减弱和枝干灼伤；高温干燥的天气下，森林火灾的风险会大幅增加，林木的燃烧也会进一步加剧空气污染；对于具备气候调节功能的湖泊、湿地等，高温将导致生态系统的失衡，进而影响它们对城市的降温效果。

全球陆地范围及不同大洲时空连续热浪事件分布及移动

“一方面，高温热浪会导致许多灾害，另一方面，它又会跟那些灾害耦合在一起，形成复合灾害，造成更大的负面影响。”罗明说，“过去我们注意到热浪事件发生频次的增加，但对它移动速度变慢带来的风险关注不够。热浪事件的影响会不断累积加剧，风险可能呈指数级增加，这对我们有重要的警示作用。”

2020年9月，我国明确提出在2030年前二氧化碳排放达到峰值，在2060年前实现碳中和的“双碳”目标。近年来，我国开展包括优化产业结构和能源结构、开展绿色低碳技术研发和推广应用、建立清洁低碳安全高效的能源体系、推广绿色生产生活方式在内的一系列减排行动。罗明表示，我国的“双碳”政策对于缓解极端高温事件加剧的风险十分有利。

时空联动视角为预防缓解极端事件带来曙光

“以往研究通常将时间与空间维度分割，只关注限定区域内热浪事件的时间变化特征，或某一特定时段内的空间范围变化。”罗明举例道，比如考察十年中，某地曾发生多少次热浪事件，强度如何增加，但对于事件移动特征的整体考察较少。

罗明认为，应该考虑热浪事件“跨区域的移动”，从而全面了解热浪事件从“产生”到“发展”再到“消亡”并在空间上延展或移动的连续动态过程。对这一过程的机理研究将有助于预防、预报和减缓热浪事件。

研究显示，缓解极端高温的根本途径仍然是控制人为温室气体排放。此外，还可以通过控制城市人口规模和增长速度，推进卫星城镇建设；合理分散城市建筑，建立形成城市“通风道”；扩大城市水面，增加城市绿化等途径调节气温，改善城市热岛效应，让城市“降温”。

1979-2020年间全球陆地范围时空连续热浪事件的频次、移动距离、移动速度等特征变化趋势

当高温来临，及时、准确做出准确的高温预报十分重要，而这离不开对高温天气成因的探究。通过对历史上高温天气个例的考察和分析，结合气象预报领域现有的天气图、高温个例统计数据、物理预报方程等预报工具，我们能够归纳出高温天气的预报指标，并建立起预报模型或预报流程。

此外，应对极端高温事件，需要卫生、气象等多部门联动，分级响应，及时向社会公众发布预警信息，并提出防控建议。罗明认为，高温热浪的应急体系是一个体系化的工程，需要城市、国家乃至全球层面的共同努力。

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来源：中山大学党委宣传部

文案：朱嘉豪

排版：袁秋童

一读：邱清萌

初审：李建平

审核：孙耀斌

审定发布：黄艳