近年來,極端高溫天氣出現(xiàn)的頻率大幅增加,歷史上的高溫事件也屢見不鮮。從相同點(diǎn)來看,古今高溫事件都對相應(yīng)歷史條件下的人類生活和健康造成了巨大的威脅。但相比較而言,近期高溫天氣極端性更強(qiáng),持續(xù)時(shí)間更長,所造成的影響范圍更廣,并且與其他相關(guān)因素共同作用,對人類健康產(chǎn)生危害。如圖1所示,自1851年以來,與工業(yè)化前(1850-1900年)的平均值相比,全球月度地表溫度在整體上呈現(xiàn)出不斷升高的趨勢。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,自1880年以來,地表平均溫度每十年上升0.07℃,而隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),這個(gè)數(shù)字自1981年以來增加了一倍多,達(dá)到了0.18℃。2021年的地表平均溫度則比二十世紀(jì)平均水平高出0.84℃,比工業(yè)化前時(shí)期(1880-1900年)高出1.04℃。盡管數(shù)字并不龐大,但鑒于全球海洋的巨大規(guī)模和熱容量,地表溫度的上升意味著積蓄熱量的顯著增加。這些額外熱量所造成的極端高溫事件在歷史上也層出不窮。圖1:1851-2020年全球月平均氣溫(與1850-1900年平均氣溫比較)
圖源:Visual Capitalist
https://www.visualcapitalist.com/global-temperature-graph-1851-2020/
早在1858年,高溫天氣就曾導(dǎo)致倫敦的“大惡臭”事件進(jìn)一步發(fā)酵,使得疾病感染率和死亡率大大增加。此前,泰晤士河就因倫敦人口激增、廢物傾倒不斷以及下水道系統(tǒng)陳舊而“臭”名昭著。1858年6月開始,倫敦的平均氣溫就達(dá)到了34-36℃,在陽光直射下氣溫更是能夠上升到48℃;7月,泰晤士河的水位已大幅下降,污水和垃圾開始堆積在河岸上,而大多數(shù)倫敦市民仍然使用河水進(jìn)行生活起居,高溫帶來的難以忍受的“瘴氣”和水污染使得霍亂肆虐。1896年夏季,為期十天的高溫?zé)崂讼砹嗣绹?,白天氣溫飆升至90℉(約32.22℃),濕度達(dá)到了90%,夜間氣溫甚至沒有下降,紐約有1500人直接死于高溫?zé)崂恕6?936年7月和8月,美國中部平原地區(qū)連續(xù)14日迎來高溫,加劇了此前就存在的干旱的影響,平原的沙漠性質(zhì)則使得熱量積聚更為迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國有17個(gè)州或地區(qū)在1936年7月迎來了歷史最高溫,溫度都在100℉(約37.8℃)以上。密蘇里州的堪薩斯城氣溫更是在8月14日達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的113℉(約45℃),在全國范圍內(nèi),大約有5000人死于與高溫相關(guān)的事件。1995年夏季,極端高溫天氣在芝加哥持續(xù)了數(shù)周,結(jié)合體感和濕度因素,最高氣溫一度超過了120℉(約48.9℃),全市約有750人因此喪生,這也成為芝加哥歷史上最致命的天氣事件之一。進(jìn)入21世紀(jì),高溫天氣的惡劣影響仍然存在。2003年6-8月,歐洲遭受了極端高溫天氣的打擊,英國和瑞士氣溫打破歷史記錄,分別達(dá)到了38.1℃和41.5℃,法國、西班牙、德國、意大利等國家則飽受高溫干旱折磨,其中,法國受打擊最為嚴(yán)重,報(bào)告有14082人因極端高溫死亡,歐洲受高溫影響死亡人數(shù)超過了30000人。此外,高溫干旱也導(dǎo)致了森林山火肆虐、冰川融化引發(fā)阿爾卑斯山山洪暴發(fā)、南歐農(nóng)作物枯萎等一系列“后遺癥”,造成了難以想象的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。2010年,印度新德里4月17日最高氣溫達(dá)43.7℃,5月印度西北部最高溫接近50℃,超過百人死亡;2013年6月,歐洲多國氣溫逼近40℃,7-8月,中國江淮地區(qū)平均高溫日數(shù)同比增加一倍以上,為1951年來最多,而日本東京也連續(xù)多日出現(xiàn)35℃以上高溫,為近150年來最多高溫日數(shù);2021年6月北美熱浪使得多地經(jīng)受115℉(約46.1℃)以上的高溫炙烤,造成了嚴(yán)重的干旱和巨大的野火風(fēng)險(xiǎn);2022年夏季的高溫則席卷全球。可見,古今高溫事件對人類的生活和健康都具有相當(dāng)?shù)耐{性。而統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(圖2)顯示,1880至2021年中,全球最熱的十年都集中在21世紀(jì)10年代,極端高溫事件發(fā)生的頻率較以往大大增加,顯示出不同尋常的極端性。研究發(fā)現(xiàn),若將1986至2005年作為計(jì)算基準(zhǔn)線,在基準(zhǔn)期內(nèi),全球平均熱浪持續(xù)時(shí)間為每年13.1(±0.5)天,而到本世紀(jì)五十年代(2046-2065年),全球平均高溫?zé)崂顺掷m(xù)時(shí)間將比基準(zhǔn)期長3-4倍,且總體上高溫持續(xù)天數(shù)呈現(xiàn)不斷增加的趨勢。從全球氣溫變化趨勢和分布來看(圖3),自1991年至2021年,全球絕大部分地區(qū)都受到了高溫影響,其中北半球陸地和北極氣溫升高變化最大,這表明高溫的影響范圍也在逐漸擴(kuò)大。具體來看,與歷史記錄比較而言,近年來極端高溫事件產(chǎn)生的影響主要有以下幾個(gè)特征:復(fù)合性強(qiáng)、影響方面廣、威脅度高。首先,近期的極端高溫事件往往與其他極端天氣事件共同作用,產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng),對生態(tài)環(huán)境和人類生活產(chǎn)生不間斷的影響,極大壓縮了人類從極端天氣事件中恢復(fù)和喘息的空間。2021年8月,聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate
Change,IPCC)發(fā)布的第五次評估報(bào)告指出,1950年以來,復(fù)合極端天氣事件(compound extreme event)在全球多地發(fā)生地更加頻繁,其造成的影響遠(yuǎn)大于單個(gè)事件單獨(dú)發(fā)生造成的影響。報(bào)告將常見的復(fù)合極端天氣事件分為了四類:前期影響型,如春季干旱將加劇夏季熱浪;同時(shí)發(fā)生型,如高溫干旱事件;接連發(fā)生型,如持續(xù)的日夜高溫?zé)崂?;空間關(guān)聯(lián)型,即在空間上具有共同影響效應(yīng)的多個(gè)事件。未來人類將面臨更多的復(fù)合極端天氣事件,包括持續(xù)增多的高溫干旱野火事件等,河口海岸地區(qū)將遭遇增多的極端降水、海平面上升和風(fēng)暴潮等,且未來極端天氣事件變化頻率將加快,變得更加反復(fù)無常。其次,近年來的極端高溫事件已經(jīng)逐漸凸現(xiàn)出全球性的特征,而非僅僅局限于地區(qū)性高溫?zé)崂耍瑫r(shí)也從多個(gè)方面直接或間接地危害人類健康。由于其具有復(fù)合性,高溫?zé)崂瞬粌H能夠直接致病、致死,更能間接作用于人類生產(chǎn)生活。如引起野火,破壞生態(tài)環(huán)境、損害空氣質(zhì)量;增加大氣儲(chǔ)水能力和含水量,導(dǎo)致極端降水,進(jìn)而引發(fā)洪水、泥石流等;造成珊瑚白化、魚類死亡,威脅海洋生態(tài)系統(tǒng)等。此外,通過復(fù)合效應(yīng)和多方面的影響,近期的極端高溫事件導(dǎo)致的損害成本也明顯升高。根據(jù)聯(lián)合國國際減災(zāi)戰(zhàn)略(United Nations International Strategy
for Disaster Reduction,UNISDR)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),1998年至2017年,超過16.6萬人死于高溫?zé)崂?,?000年至2016年間,暴露于高溫中的人數(shù)增加了1.25億,在2030年至2050年期間,預(yù)計(jì)每年額外增加25萬人受氣候變化影響而死于營養(yǎng)不良、瘧疾、腹瀉和熱應(yīng)激,且到2030年,對人類健康的直接損害成本(不包括對農(nóng)業(yè)、公共衛(wèi)生等造成的損害)將達(dá)到20-40億美元每年。圖2:1880-2021年間全球陸地、海洋溫度異常變化表
圖源:National
Oceanic and Atmospheric Administration
https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global/202113
圖3:1991年、2001年、2011年、2021年全球溫度變化與分布(以1951-1980年為基線)
圖源:NASA/GISS
https://climate.nasa.gov/vital-signs/global-temperature/