不同的地方，热的感觉为什么会不一样？
对人体而言，高温高湿的环境远比单纯的高温条件更具挑战性，遗憾的是，随着全球气候的变化，衡量高温高湿的指标也在逼近临界点。
文｜南方周末特约撰稿 祝叶华
责任编辑｜朱力远
在刚刚过去的7月，不仅暴雨频发成为关注焦点，高温天气也同样显著，全国大部分地区的气温都比历史同期偏高。随着全球气候的变暖，湿度的增加使得某些高温热浪事件的强度在不断增强。
在炎热的环境中，蒸发被认为是人体降温的主要方式，而大气湿度是影响蒸发效率的关键因素。人体的正常温度约为36.5℃，并且在±1℃这样一个非常狭窄的范围内波动。如果在湿度较高的条件下体温超过这个阈值，人体将无法通过蒸发有效散热，从而加剧与高温相关的热不适。因此，对于人体而言，高温高湿的环境比单纯的高温条件更具生理挑战性。
不断刷新的高温
地球正变得越来越热，这是一个不争的事实。有记录以来最热的十个年份几乎都发生在21世纪初之后；更为严峻的是，这一“最热年份”榜单几乎每年都在被刷新，这意味着每一个新年度都有很大的可能性打破以往的高温纪录。
2024年4月《自然评论：地球与环境》(Nature Reviews Earth & Environment) 在线发文回顾了2023年全球范围内的高温现象，指出这一年是有记录以来最热的一年。全球平均气温比工业化前（1850-1900年）高出1.45℃，比2016年创下的纪录高出0.16℃。2023年发生了多次持续性的高温热浪，全球大部分地区的高温热浪天数平均比1991-2020年多了20天以上。其中特别严重的事件包括南美洲冬季和春季的异常高温，以及欧洲、非洲和亚洲的大范围高温热浪，还有美国东南部和中美洲的持续高温热浪事件。
而就在刚刚过去的7月，欧盟气候监测机构哥白尼气候变化服务中心的数据显示，全球平均气温再次打破纪录，2024年7月21日的全球平均气温达到17.09℃，是自1940年以来地球上最热的一天。这一纪录不仅连续第二年突破了气候极限，而且预示着在全球变暖的推动下，此类极端高温事件可能成为常态。
此外，7月22日和23日的气温继续攀升，7月22日的全球日平均气温为17.15℃，连续第二天刷新了单日最热纪录。该机构分析，全球气温的突然上升和南极洲大部分地区的异常高温天气有关。这块广阔、冰冷的大陆的快速变暖趋势让科学家感到担忧，因为该地区有能力引发灾难性的海平面上升。
持续高温为哪般
全球气候变暖是一个复杂的现象，它与多种因素相互作用，共同导致了2024年夏天的极端高温。
首先，全球气候变暖本身就像一个不断加热的大火炉，使得高温天气变得更加频繁和强烈。这种全球平均地表温度的季节性变化，特别是在7月份，通常比1月份高出约4℃，这主要是因为陆地升温速度比海洋快得多，而在北半球夏季，陆地已经大幅升温。此外，大气环流的异常变化也对高温现象有重要影响。比如，西太平洋副热带高压和西风带暖高压的双重影响下，下沉气流盛行，导致天空晴朗少云，太阳辐射强烈，地面热量难以散发，这就像是在本已炎热的夏日，又给地面加了一把火。
厄尔尼诺和拉尼娜这两个气候现象，通过海气相互作用，对全球大气环流产生影响，带来不稳定的气候表现。特别是拉尼娜事件，为南方的高温提供了气候背景，加剧了高温现象。
今年7月的最高气温纪录远远超过了2023年之前的纪录，这除了厄尔尼诺现象的影响外，还可能与太阳活动活跃和航运排放量减少导致的空气污染减少有关。太阳活动增加意味着地球从太阳接收更多能量，而空气污染减少则意味着更多来自太阳的能量到达地球表面。然而，至关重要的是，如果没有人类温室气体排放造成的全球变暖，这些创纪录的高温几乎是不可能的。2023年全球二氧化碳排放量创下历史新高，这意味着我们在未来几十年很可能看到更多极端高温和创纪录的高温。
因此今年的高温现象是由全球气候变暖、大气环流异常、厄尔尼诺和拉尼娜现象、太阳活动增加以及人类活动导致的温室气体排放等多种因素共同作用的结果。这些因素交织在一起，形成了一个复杂的热网，导致了今年夏天的极端高温现象。
湿度加持，闷热加倍
在这个酷热的夏季，高湿度如同一层看不见的重压覆盖在人们身上，就像一些北方大城市在7月所经历的那种犹如蒸笼般的天气。高温本身就是一种极其危险的极端气候现象，由于人为导致的气候变化，其强度和持续时间都在不断加剧。当高湿度进一步叠加时，某些地区的居住条件已经接近人体生理耐受的极限——这种极端的湿热考验对我们的身体构成了极大的挑战。
随着地球气候逐渐变暖，我们面临的极端高温和高湿天气越来越频繁，这对人类健康构成了严峻的挑战。气候科学家们正在密切追踪一个关键指标——热应力，它能够预警我们即将遭遇的有害状况。天气预报中，热指数或表观温度已经成为我们日常关注的一个重要指标。热指数结合了温度和相对湿度，告诉我们空气温度对人体感觉的影响，尤其是在炎热潮湿的日子里。它考虑了湿度对身体的影响，是一种主观的测量方法，不同国家有不同的计算版本。
然而，科学家们在进行全球气候研究时，更倾向于使用另一种测量热应力的方法——湿球温度。湿球温度代表了物体通过蒸发水分能够达到的最低温度。这个温度越低，我们的身体就越容易降温。它衡量了人体在炎热潮湿的环境下通过出汗来降温的能力，并警示我们这些条件可能对健康构成的威胁。
湿球温度的测量方法经历了从使用湿布包裹温度计球体的简单实验，到今天气象站利用电子仪器进行的精密计算。2020年发表在《科学进展》（Science Advances）上的一项研究揭示了一个令人担忧的事实：当湿球温度达到约35℃时，人类在这种环境下持续暴露6小时以上将面临生存极限的考验。遗憾的是，随着全球气候的变化，湿球温度正在逼近这一临界点，对人类健康构成了日益严峻的挑战。
在高温环境下，我们的身体会自动启动自我保护机制，通过出汗来散热降温。然而，在潮湿的空气中，汗水蒸发的速度会显著减缓，这使得自然冷却过程变得更加艰难。想象一下，当你刚洗完一个热水澡，皮肤上的水分开始蒸发时，你会感受到一丝凉爽。但若空气既热又湿，这种清凉的感觉就会大大减弱。当湿球温度接近人体的核心体温时，我们的身体会逐渐丧失有效的散热能力，从而引发一系列严重的生理反应。这包括脱水、器官压力增加以及心脏负担加重等。为了试图释放体内多余的热量，血液会更多地流向皮肤表面，这可能导致内脏器官供血不足并受到损害。在极端的情况下，这些生理应激反应可能会导致致命的结果。
想象一下，在北京30℃的日子里，你可能会感到闷热难耐，而在吐鲁番43℃的高温下，人们又是如何度过夏天的呢？或者在上海，35℃的热浪足以让当地人感到不适，你可能会疑惑，是不是不同地方的“热”感觉不一样？确实，不同地区的热感受可以大相径庭。我们常听说“干燥的热”比“潮湿的热”更易忍受，这背后的差异就是湿度——即空气中水蒸气的含量。相对湿度描述的是空气中实际水蒸气含量与该温度下空气最大可能含水量的比例。例如，1%的相对湿度意味着空气中的水蒸气含量仅为潜在最大值的1%，而在100%的相对湿度下，空气已经完全饱和，无法再吸收更多的水分。
这对我们的身体冷却系统来说是个挑战，因为我们依赖出汗来散热——汗水的蒸发带走热量，帮助我们降温。但在高湿度环境下，空气中的水蒸气已经接近饱和，汗水难以蒸发，我们的身体就难以通过这种方式降温，这不仅令人感到不适，还可能带来危险。
2024年7月一项发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的研究就揭示了湿热环境对焦虑症的潜在影响机制，这可能与肠道微生物群落及胆汁酸代谢的改变有关。研究发现，在湿热环境下，小鼠的肠道微生物群出现了失衡，表现为有益菌如乳酸杆菌的数量减少，同时伴随着胆汁酸水平的异常升高。这些变化与神经炎症的加剧及焦虑样行为的出现紧密相关。进一步的实验表明，将经历过湿热环境的小鼠的肠道微生物群移植到无菌小鼠体内，可以重现上述的微生物群失调及焦虑样行为，这说明微生物群的变化在此过程中起到了关键的作用。这项研究不仅揭示了湿热环境对心理健康的影响机制，也为开发针对焦虑症的新干预策略提供了科学依据。
当然全球平均表面温度并不是全球变暖的唯一指标。科学家还使用海平面上升和冰川退缩来追踪气候变化。但无论使用哪种指标，证据都很清楚：地球正在变热。2023年是有现代记录以来最热的一年，但哥白尼气候变化服务中心最新的数据显示，2024年或将成为有记录以来最热的一年。只有当大幅减少温室气体排放时，破纪录温度的步伐才有可能会慢下来。