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2022年7月12日 , 西班牙马德里 , 一名年轻男子在身上浇了一瓶水 , 以对抗夏季的第二次热浪 。 图片来源:原文
随着气候变化 , 热浪变得越来越猛烈——其持续时间更长、发生频率更高、温度更高 。 很多人都在问一个问题:“什么时候天气会变得过热 , 对我们的日常活动造成影响 , 即使是对年轻健康的成年人来说?”
答案超出了你在温度计上看到的温度 。 这也与湿度有关 。 我们的研究表明 , 两者结合可能比科学家此前认为的更容易造成危险 。
科学家和其他观察家对极端高温和高湿度(以“湿球温度”衡量)发生的频率越来越高感到震惊 。 在2022年5月和6月热浪席卷南亚期间 , 巴基斯坦雅各布巴德记录的最高湿球温度为33.6摄氏度(即92.5华氏度) , 印度德里甚至记录到接近人类能承受的湿热的理论上限值 。
人们经常提到2010年发表的一项研究 , 该研究估计 , 湿球温度35摄氏度(在湿度为100%等于95华氏度 , 在湿度为50%时等于115华氏度)将是安全上限 , 超过该上限 , 人体将无法通过蒸发身体表面的汗液来降温 , 以保持稳定的身体核心温度 。
直到最近 , 科学家才在实验室环境中对人体进行了这一限值的测试 。 这些测试的结果显示了更令人担忧的事情 。
过热将影响人类正常活动 。 图片来源:pixabay
宾夕法尼亚州立大学(PSU)“H.E.A.T.”研究项目
为了回答“多热才算过热”的问题 , 我们将年轻健康的男性和女性带入宾夕法尼亚州立大学的Noll实验室 , 在受控环境中研究人体的热应激情况 。
这些实验研究了哪种温度和湿度的组合将对最健康的人产生危害 。
每个参与者都吞下了一个小的遥测药丸 , 这可以监测他们身体深处或核心位置的温度 。 然后 , 他们坐在一个试验室内 , 模拟日常生活中幅度最小的活动 , 例如烹饪和饮食 。 研究人员缓慢地增加试验室中的温度或湿度 , 并监测受试者的核心温度何时开始升高 。
使人体核心温度开始升高的温度和湿度的组合被称为“临界环境限值” 。 低于这个限值 , 身体能够随时间保持相对稳定的核心温度 。 超过这个限值 , 核心温度会持续升高 , 长时间暴露会增加与热相关的疾病的风险 。
当身体过热时 , 心脏必须更加努力地将血液泵送到皮肤以散发热量 , 而此时如果人体也在出汗 , 体液就会减少 。 在最严重的情况下 , 长时间暴露会导致中暑 , 这是一个危及生命的问题 , 需要快速降温和治疗 。
我们对年轻健康的男性和女性的研究表明 , 这个环境上限甚至低于理论上的35摄氏度 。 该环境上限更接近31摄氏度(即88华氏度)的湿球温度 。 这相当于在100%湿度下的31摄氏度或在60%湿度下的38摄氏度(即100华氏度) 。
干燥和潮湿的环境
当前 , 全球范围内的热浪正在接近甚至超过这些限值 。
在炎热、干燥的环境中 , 临界环境限值不是由湿球温度定义的 , 因为身体产生的几乎所有汗液都会蒸发 , 以使身体降温 。 然而 , 人类可以出汗的量是有限的 , 而且我们在较高的空气温度中会吸收更多的热 。
请记住 , 这些临界值仅仅是为了防止你的体温过高 。 即使是较低的温度和湿度也会给心脏和其他身体系统带来压力 。 虽然超越这些限值并不一定是最坏的情况 , 但长期暴露可能会使老年人和慢性病患者等弱势群体面临更多危险 。
现在 , 我们的实验重点已经转向对老年男性和女性的测试 , 因为即使是健康的衰老也会使人们的耐热性降低 。 再加上心脏病、呼吸系统疾病和其他健康问题以及某些药源性疾病的增加 , 可能会使他们面临更高的健康风险 。 65岁以上的人约占热浪伤亡人数的80%-90% 。
如何保证安全
在高温环境下 , 保持充足的水分和寻找凉快的地方(即使只停留一段时间)很重要 。
虽然美国越来越多的城市正在扩建“纳凉中心” , 以帮助人们逃离酷暑 , 但仍有许多人将面临这些危险的情况 , 没有办法给自己降温 。
即使是那些能够使用空调的人也可能不会打开空调 , 因为能源成本高(这在亚利桑那州凤凰城很常见) , 或者因为热浪或野火期间的大规模停电 , 这在美国西部变得越来越普遍 。
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