這不是錯覺，夏天真的一年比一年熱
圖片來自「中國天氣」微博（會動的！）
大暑已至，又到了一年中最熱的時候。不知此刻的你是否也在被夏天的火爐炙烤？剛剛過去的六月是有記錄以來歐洲經歷的最熱的六月，在中國北方，也有好幾天熱的讓人不敢踏出家門。如今，熱浪天氣已成為全球性問題，與地震、颱風一樣，持續的高溫熱浪也是一種自然災害。
撰文 祝葉華
熱，是夏季最直觀的感受。2019年的夏天才剛剛開始，歐洲的氣溫記錄就已經被打破。2019年6月，歐洲平均氣溫比正常水平高出2°C以上，成為有記錄以來最熱的6月。6月28日，法國南部城市尼姆市的氣溫達到了45.9℃，打破了法國的氣溫記錄。歐洲並不是世界上唯一一個面臨危險高溫的地區。自5月中旬以來，印度和巴基斯坦遭受了近年來持續時間最長的熱浪，新德里的氣溫更是飆升至48℃，這是印度首都6月氣溫的最高紀錄。
在中國，夏天依舊沒讓人「失望」。中國天氣網推出了全國高溫「點火」預警地圖，經過分析發現，從1981年至2018年的平均數據統計來看，北方火爐「點」得早，「熄」得也早，相比之下，江南華南火爐耐力更足，「燃燒」時間更長，往往9月才最後「熄火」。在7月初，北方短暫的涼爽之後，炎熱將再度登場。
目前的熱浪天氣絕不是一個狹隘的問題，更不是一個地方性的問題，它顯然已經成為全球性的問題。與地震、颱風一樣，持續的高溫熱浪也是一種自然災害。氣候科學家們表示，他們對近幾年觀察到的極端情況並不感到驚訝，因為這種情況已經被警告了很多年，但這些極端事件的嚴重性和數量仍讓他們感到吃驚。
越來越熱，已成常態
6月席捲歐洲的熱浪就像是氣候變化的紅色警報。強烈的熱浪影響了歐洲大部分地區，創造了德國、奧地利、西班牙、捷克共和國、瑞士和荷蘭的氣溫記錄。
2019年6月25-29日歐洲地區的平均氣溫異常。相比於1981-2010年同樣的5天內的平均氣溫，包括法國在內的歐洲大部分地區都出現了超過正常水平6-10°C的高溫。| 圖片來源：[1]
中國天氣網的分析發現，1981年至2018年，重慶、武漢、南京、杭州四城高溫燃燒日均出現明顯變長趨勢，「點火」越來越早，「熄火」越來越晚。他們統計了1951年以來中國夏季年平均氣溫後發現，無論平均氣溫、最高氣溫還是最低氣溫均出現上升趨勢，越來越熱並非錯覺。
歐洲哥白尼氣候變化服務中心（C3S）提供的數據顯示， 6月全球平均氣溫是有記錄以來最高的。由於強烈的厄爾尼諾現象，今年6月的全球平均氣溫比之前記錄的溫度最高的6月——2016年6月還要高出約0.1℃。[1]
對於熱浪，法國人比其他任何國家的人都更清楚極端高溫的致命程度。2003年，一場持續兩周的熱浪在法國造成了大約1.5萬人死亡，在整個歐洲造成7萬人死亡。在美國，每年大約有600人死於與炎熱有關的疾病。高溫會襲擊弱勢群體，例如老年人、嬰兒、健康狀況欠佳的人，但運動員和戶外工作者也會遭遇死亡。
6月份有很多人死於高溫。8月份會發生什麼?
歐洲地區（上）和全球（下）1880-2019年六月份的平均氣溫 (°C) 。圖中表示的是，以1850-1900年的平均溫度為參照得出的溫度差異。從更長的時間尺度看來，2019年6月歐洲的平均氣溫比1850-1900年的平均溫度高出3°C以上，全球範圍的平均氣溫也提高了1°C以上。| 圖片來源：[1]
美國全球變化研究項目的氣候和健康評估項目預計，到本世紀末，氣候變化每年將導致成千上萬人過早死亡。熱浪變得越來越長、越來越嚴重、越來越頻繁。這是一個不可避免的結論，隨著氣候變化，我們將看到更多的人死亡。[2]
除了死亡，科學家還記錄了熱浪帶來的其他損失。美國麻省理工學院的研究小組發現，隨著氣候的變化，不斷上升的溫度直接影響了灌溉農業的模式，這使得灌溉系統水蒸發率加強，導致中國北方平原空氣的濕度增加，而提高的溫度和濕度會直接導致熱浪強度的增強。2070年至2100年，中國的華北平原可能會因為極端的熱浪而變得不再適宜居住。不僅如此，印度的恆河和印度河流域以及南亞大部分地區，可能也將在21世紀的下半葉迎來極端的熱浪天氣。[3]
為何會因熱致命？
溫度調節是人體重要的生理功能之一。人類是恆溫動物，不管體外環境溫度如何，人體內的各種機制總是使其核心體溫保持在37℃左右的正常範圍內。這種溫度調節是由下丘腦控制的，它是人體的生物恆溫器。而因熱致命的誘因有一部分就是人類恆溫動物的特徵。
大量的科學證據顯示，過熱會對人類的健康產生有害影響，導致從抑鬱症到心臟病等各種疾病的發生。在炎熱的天氣里，出汗是最有效的降溫機制。但如果汗腺被「堵」，汗液不能有效排出的話，人體的溫度調節機制就會失效。
為什麼失效？首先，由於各種生理原因，某些特殊人群不能有效利用出汗機制來降溫，這些人會在熱浪天氣感受到巨大的生理壓力，他們主要是老人、兒童或患病的人。美國疾病控制與預防中心等機構就曾發出過警告：過熱對老年人、嬰幼兒或生病的人來說都是致命的。
除此之外，空氣中的濕度也會影響人體汗液的排出。通常，在炎熱的天氣里，原本從皮膚蒸發的汗液會使人身體降溫。但如果周圍環境非常潮濕，空氣中充滿了水分，汗水就無法蒸發，進而導致人體的體感溫度過高。美國海洋和大氣管理局（NOAA）曾提出利用炎熱指數的概念來表示溫度和濕度對人體感溫度的影響。在針對美國五大湖的一項研究中提到，在本世紀的晚些時候，一些海灣國家夏季的平均溫度可能會高到不適宜居住。[4]
圖片來源：Pixabay
如何對抗炎熱？
為了對抗炎熱帶來的危害，許多國家已經開始做出努力。
法國一再因熱浪天氣受損，因此面對新一輪的熱浪來襲，法國當局需要時間來確定它造成的「過度死亡率」，但包括冷卻中心和噴霧機在內的預防措施似乎已經防止了災難的發生。[2]而包括洛杉磯在內的西方社區意識到，城市高溫對公共健康構成了日益嚴重的威脅，而氣候變暖只會加劇這一問題。它不像其他災難那樣明顯，但影響可能很深遠。[5]
全球變暖使地球溫度升高，「城市熱島效應」變得越來越嚴重。城市規劃者也正在尋找減輕「城市熱島效應」的方法，其中一種策略就是種樹。樹木可以使建築物降溫，尤其是當樹木種植在建築東面或西面時，樹木的陰影可以防止太陽輻射穿透窗戶或加熱外牆。
威斯康辛大學麥迪遜分校的研究人員發現，在城市街區，至少需要40%的樹冠覆蓋來抵消瀝青的變暖效應。覆蓋範圍擴大顯然會帶來更多的降溫效應，但即便是在不到一半的街道被遮擋的情況下，城市也能看到實際的好處。當然，這只是一個整體數字。樹木的降溫效果與不透水地面的面積也有關。一般在路面四分之三區域有樹蔭遮擋時，降溫可以超過2.5℃，但在以瀝青為主的街區，大多只能減少0.5~1.0℃。[6-8]
是全球變暖惹的禍么？
將人類活動影響從天氣氣候系統的自然變率中分離出來十分困難，因此科學家不願將任何單一的天氣事件與研究人員長期測量的氣候變暖聯繫起來，但現在這種情況正在發生改變。越來越多的研究結果不斷揭示出，由於全球變暖，像這樣的熱浪可能比過去更頻繁地發生，而且情況或許會越來越糟。
2017年，斯坦福大學的氣候科學家諾亞·迪芬巴夫（Noah Diffenbaugh）等在《美國國家科學院刊》（PNAS）上發表了一項研究，稱在全球範圍內發現了氣候變化的特徵。研究人員通過可靠的觀測數據發現，氣候變化導致了全球超過80%的地表觀測區域破紀錄高溫事件發生的概率增加。如果碳排放沒有減少，情況將會變得更糟。事實上，由於人為活動導致的氣溫升高，已經使熱浪的發生變得更加頻繁。據估計，到2040年，在2003年熱浪中記錄的極端溫度將成為正常的夏季溫度。到那時，熱浪將會更長、更頻繁、更強烈。所以，迪芬巴夫在文章中指出，當回顧歷史數據時，可以看到全球變暖正在發生，很多區域極端天氣氣候事件均在增加。
今年6月，歐洲大陸連續幾天在破紀錄的高溫下悶熱難耐，這促使研究人員試圖理清熱浪與氣候變化的關係。[9]根據評估，異常的熱浪更有可能是全球變暖造成的。新研究使用計算機模型來計算預計，在法國氣溫上升1°C時和沒有1°C時的氣溫。然後他們觀察了法國整體和圖盧茲市6月份三天的平均氣溫，並將觀察結果與模型進行了比較。法國整體的結果表明，氣候變化使得熱浪比正常情況下高4℃左右，而熱浪發生的可能性會增加至少5倍，圖盧茲的結果也類似。[10-11]
荷蘭皇家氣象研究所的Geert Jan van Oldenborgh說，雖然5倍是最低水平，但真實的數字「可能要高得多」。研究小組表示，這種可能性可能達到100倍，但不應過於認真，因為對雲層、大氣與土壤之間的相互作用以及在模型中再現如此極端、破紀錄的氣溫進行建模非常困難。
儘管很難將這種熱浪直接歸因於氣候變化，但隨著地球在溫室氣體濃度不斷上升的情況下繼續變暖，預計這種極端天氣事件將變得更加常見。
參考文獻
[1] https://climate.copernicus.eu/record-breaking-temperatures-june.
[2] https://www.wired.com/story/how-extreme-heat-overwhelms-your-body-and-becomes-deadly/.
[4] Lopez H, West R, Dong S, et al. (2018). Early emergence of anthropogenically forced heat waves in the western United States and Great Lakes.
[5]https://www.wired.com/story/urban-heat-islands-can-be-deadly-and-theyre-only-getting-hotter/.
[6] Carly D. Ziter, Eric J. Pedersen, Christopher J. Kucharik, et al. Scale-dependent interactions between tree canopy cover and impervious surfaces reduce daytime urban heat during summer[J]. PNAS, 2019, https://doi.org/10.1073/pnas.1817561116.
[7] https://www.popsci.com/shade-city-streets-trees-cooling#page-2.
[8]https://www.treehugger.com/climate-change/heres-how-many-trees-it-would-take-cancel-out-climate-change.html.
[9] Noah S. Diffenbaugh, Deepti Singh, Justin S. Mankin, et al. Quantifying the influence of global warming on unprecedented extreme climate events[J]. PNAS, 2017, 114 (19) :4881-4886.
[10] https://www.sciencenews.org/article/climate-change-europe-heat-wave.
[11] https://www.worldweatherattribution.org/human-contribution-to-record-breaking-june-2019-heatwave-in-france/.
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