致命热浪？研究发现华北平原在本世纪末可能将无法居住

研究发现，世界上人口最多的区域之一——华北平原，在本世纪末可能将变得无法居住。

编译  戚译引

一项新研究显示，到本世纪下半叶，这个地球上人口最集中的区域之一可能将变得不再宜居。

先前的研究显示，当温度和湿度超过某个阈值，人类将无法在无保护的情况下在户外长时间逗留，例如农民。近日，麻省理工学院的一项新研究显示，除非采取极端措施来限制温室气体排放，否则中国人口最密集、农业地位最重要的区域可能将反复面临这样的致命危险，其遭受的高温冲击将比地球上其他任何区域都要严重，至少在考虑人类生命安全的情况下。

华北平原相对干燥却高度肥沃，它在中国扮演的角色相当于美国的中西部地区。而该研究显示，正是当地的密集灌溉导致了致命热浪的风险显著增加。这一地区在温度上升面前格外脆弱，是因为灌溉会导致更多水分蒸发，使得空气湿度相比增加，令同样的温度在生理上变得更加难以忍受。

灌溉使同样的气温变得更加难以忍受。（图片来源：Pixabay）

这项发现发表于《自然通讯》（Nature Communications），作者是MIT的埃法提·埃塔希尔（Elfatih Eltahir）和新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟（Singapore-MIT Alliance for Research and Technology）的康肃初（Suchul Kang）。该研究是一个系列中的第三个项目，前两项研究分析了致命热浪增加对波斯湾地区和南亚的影响。尽管先前的研究已经发现了重大的风险，新研究更显示，面对温度上升，华北平原比地球上其他任何地区都面临着更严峻的风险，危及人类的生命。

埃塔希尔说：“（华北平原地区对高温的）反应显著比其他两个区域更加强烈。”研究人员之所以选择这三个地区进行研究，是因为过去的记录显示，综合考虑高温和潮湿，这些区域的情况比其他所有地区都要严峻。他解释说，尽管一些风险因素显而易见，例如山谷地势低洼或靠近温暖的海洋，“我们并没有一个综合量化的理论能够预测”这些热点在地球上的位置。而观察过去的气候数据，“亚洲格外突出”，他说。

尽管针对波斯湾地区的研究发现了更极端的高温，这仅局限于海湾中靠海的区域，并未影响到整块陆地。而在华北平原的案例中，“那可是人们生活的地方”，埃塔希尔说。

埃塔希尔解释，在炎热天气条件下，评估宜居程度的关键指标是气温和湿度的组合，用湿球温度（wet-bulb temperature）表示。湿球温度的测量方法是用湿布包裹温度计上的球体（或传感器），水分的蒸发会冷却球体；而在湿度为 100% 的情况下，蒸发变得不可能，这时测得的温度就是湿球温度。

湿球温度反映了极端高温对户外人群的影响。高温对人体的影响取决于身体通过皮肤表面蒸发汗液散热的能力，而已有研究显示，在湿球温度 35 摄氏度（95 华氏度）的情况下，一个健康人在户外停留的时间不能超过六小时。MIT 的这项研究显示，按照目前的温室气体排放情况，在 2070 年到 2100 年间，华北平原地区将多次达到这一阈值。

在湿球温度 35 摄氏度（95 华氏度）的情况下，一个健康人在户外停留的时间不能超过六小时。（图片来源：Pixabay）

埃塔希尔说：“未来这个区域将成为热浪侵袭下最热的地方，尤其在气候变化的影响下。”这种趋势的迹象已经开始显现：研究显示，在过去 50 年中，华北平原地区的极端热浪记录大幅增加。在这个时期，该地区的变暖幅度达到了全球平均值的近两倍，达到 0.24 摄氏度，而全球平均值为 0.13 摄氏度。2013 年，这一地区的极端热浪持续时间达到 50 天，一些地区的最高温度达到 38℃。2006 年和 2013 年都发生了破纪录的热浪。在中国东部最大的城市——上海，2013 年的气温打破了 141 年以来的纪录，几十人死于高温。

为了推导结论，埃塔希尔和康用过去 30 年的数据建立了详细的华北地区气候模型，覆盖大约 4000 平方公里。随后，他们挑选出最能匹配过去十年中实际观测结果的模型，用于预测本世纪最后30年的气候。他们采用了两个不同的未来场景：保持现状，不采取限排措施；或中等程度减少排放，利用政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change）建立的标准场景。每个场景都以两种不同方式展开，一种考虑灌溉的影响，而另一种不考虑灌溉。

最令人惊讶的结论之一就是灌溉的显著影响——灌溉使得这个区域的整体气温平均升高了 0.5 摄氏度。这是因为尽管额外的湿度能在地表造成局部降温，却不足以抵消较高的湿度对人体造成的额外生理压力；而且水蒸气本身就是一种强大的温室气体，水蒸气的增加造成了整体空气团的变暖。

“灌溉使得气候变化的影响恶化了”，埃塔希尔说。研究人员报告，根据模型的预测，（水蒸气和高温的）综合影响略高于灌溉和气候变化分别造成的影响之和，其原因仍然有待进一步研究。

所以，正如研究人员在论文中指出的那样，最重要的是减少温室气体排放，以降低这种极端情况发生的可能性。他们总结：“中国是目前最大的温室气体排放国，这可能对它自身的人口造成严重的影响。如果目前的全球排放趋势持续，可能会限制这个全球人口最多的国家里人口最多的区域的宜居性。”

编译来源：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-07/miot-ccf073018.php

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-07/mu-hdw072618.php

相关论文信息

【标题】North China Plain threatened by deadly heatwaves due to climate change and irrigation

【作者】Suchul Kang & Elfatih A. B. Eltahir

【时间】31 July 2018

【摘要】North China Plain is the heartland of modern China. This fertile plain has experienced vast expansion of irrigated agriculture which cools surface temperature and moistens surface air, but boosts integrated measures of temperature and humidity, and hence enhances intensity of heatwaves. Here, we project based on an ensemble of high-resolution regional climate model simulations that climate change would add significantly to the anthropogenic effects of irrigation, increasing the risk from heatwaves in this region. Under the business-as-usual scenario of greenhouse gas emissions, North China Plain is likely to experience deadly heatwaves with wet-bulb temperature exceeding the threshold defining what Chinese farmers may tolerate while working outdoors. China is currently the largest contributor to the emissions of greenhouse gases, with potentially serious implications to its own population: continuation of the current pattern of global emissions may limit habitability in the most populous region, of the most populous country on Earth.

【地址】https://doi.org/10.1038/s41467-018-05252-y

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