该合成地图显示了如果地球继续变暖，可能面临极端高温的陆地区域(以黄色和橙色表示)。颜色越深，预计暴露在极热环境下的时间越长。

　　根据宾夕法尼亚州立大学的跨学科研究，如果全球气温上升1摄氏度 (C) 或超过当前水平，每年数十亿人将暴露在极端的高温和潮湿环境中，他们将无法自然冷却自己。健康与人类发展、普渡大学科学学院和普渡可持续未来研究所。

　　《美国国家科学院院刊》上发表的一篇新文章的结果表明，地球升温超过工业化前水平 1.5°C 将对全球人类健康造成越来越严重的破坏。

　　人类只能承受一定的热量和湿度组合，然后身体才会开始出现与热相关的健康问题，例如中暑或心脏病。随着气候变化导致世界各地气温升高，数十亿人可能会超出这些极限。

　　自工业革命开始以来，当人类开始在机器和工厂中燃烧化石燃料时，世界各地的气温已上升约 1°C，即 1.8° 华氏度 (F)。2015年，196个国家签署了《巴黎协定》，旨在将全球气温升高限制在比工业化前水平高1.5°C的范围内。

　　研究小组对全球气温上升 1.5°C 到 4°C 之间的范围进行了建模(被认为是变暖开始加速的 最坏情况)，以确定地球上哪些区域变暖将导致热量和湿度水平超过人类极限。

　　“要了解气候变化等复杂的现实问题将如何影响人类健康，你需要有关地球和人体的专业知识，”合著者、玛丽安德希尔诺尔生理学和运动学教授 W. Larry Kenney 说。宾夕法尼亚州立大学人类表现系主任，也是这项新研究的合著者。

　　“我不是气候科学家，我的合作者也不是生理学家。合作是了解环境影响人们生活的复杂方式并开始为我们必须共同面对的问题制定解决方案的唯一途径。”

　　对数十亿人的威胁

　　根据宾夕法尼亚州立大学研究人员 2022 年发表的研究报告，年轻健康人群的环境湿球温度限制约为 31°C，相当于 100% 湿度下的 87.8°F。

　　然而，除了温度和湿度之外，任何个体在特定时刻的特定阈值还取决于他们的运动水平和其他环境因素，包括风速和太阳辐射。研究人员表示，在人类历史上，中东和东南亚仅记录到超过人类极限的温度和湿度的次数有限，而且每次只持续几个小时。

　　研究结果表明，如果全球气温比工业化前水平上升2°C，巴基斯坦和印度河流域的22亿居民、中国东部的10亿居民以及撒哈拉以南非洲的8亿居民将受到影响。每年都会经历许多小时超出人类承受能力的高温。

　　这些地区将主要经历高湿度热浪。湿度较高的热浪可能更加危险，因为空气无法吸收多余的水分，这限制了人体汗水的蒸发和某些基础设施(如蒸发冷却器)的水分蒸发。研究人员表示，令人不安的是，这些地区也位于中低收入国家，因此许多受影响的人可能无法使用空调或任何有效的方法来减轻高温对健康的负面影响。

　　研究人员得出结论，如果地球变暖继续比工业化前水平高 3°C，超出人类承受能力的热量和湿度水平将开始影响东海岸和美国中部——从佛罗里达州到纽约州，从休斯敦飞往芝加哥。在这种变暖水平下，南美洲和澳大利亚也将经历极端高温。

　　研究人员表示，在目前的升温水平下，美国将经历更多的热浪，但预计这些热浪不会像世界其他地区那样经常超过人类极限。尽管如此，研究人员警告说，这些类型的模型通常无法解释最糟糕、最不寻常的天气事件。

　　“此类模型擅长预测趋势，但无法预测特定事件，例如 2021 年俄勒冈州热浪造成 700 多人死亡，或去年夏天伦敦气温达到 40°C，”该研究的主要作者、生物气候学家 Daniel Vecellio 说道。宾夕法尼亚州立大学肯尼博士后研究员。

　　“请记住，当时的高温水平都低于我们确定的人类耐受极限。因此，尽管美国将摆脱这次变暖带来的一些最严重的直接影响，但我们将更频繁地看到致命且难以忍受的高温。而且——如果气温继续上升，我们将生活在一个庄稼歉收的世界，数以百万计或数十亿的人因为他们的家乡不适合居住而试图迁移。”

　　了解人类极限和未来变暖

　　在过去的几年里，肯尼和他的合作者进行了 462 项单独的实验，记录了人类在身体无法再保持稳定的核心温度之前可以忍受的热量、湿度和体力消耗的综合水平。

　　肯尼说：“随着人们变暖，他们会出汗，更多的血液被输送到皮肤，这样他们就可以通过向环境散失热量来维持核心温度。” “在一定程度的热量和湿度下，这些调节不再足够，身体核心温度开始上升。这不是直接威胁，但确实需要某种形式的缓解。如果人们找不到降温的方法数小时内，它会导致热衰竭、中暑和心血管系统紧张，从而导致弱势人群心脏病发作。”

　　2022 年，Kenney、Vecellio 及其合作者证明，人们可以承受的热量和湿度的极限低于之前的理论假设。

　　“宾夕法尼亚州立大学肯尼团队收集的数据提供了关于人体耐受高温能力的急需的经验证据。这些研究是关于气候变化将在何处创造人类无法长期忍受的条件的新预测的基础。”共同作者、普渡大学地球、大气和行星科学教授马修·胡贝尔说。

　　当这项工作发表时，已开始绘制气候变化影响图的 Huber联系了 Vecellio，商讨潜在的合作事宜。胡贝尔此前曾发表过被广泛引用的著作，提出了人类热量和湿度限制的理论极限。

　　研究人员与 Huber 的研究生 Kong 琴琴决定探索，如果地球变暖 1.5°C 至 4°C，世界不同地区的人们会受到什么影响。研究人员表示，如果不采取行动，3°C 是对到 2100 年地球变暖程度的最佳估计。

　　“在世界各地，适应天气的官方策略只关注温度，”孔说。“但这项研究表明，湿热将成为比干热更大的威胁。政府和政策制定者需要重新评估缓解高温策略的有效性，以投资于能够解决人们将面临的最大危险的计划。”

　　在高温下保持安全

　　研究人员表示，无论地球变暖多少，人们都应该始终关注极端的高温和湿度，即使它们仍然低于人类确定的极限。在对老年人群的初步研究中，肯尼发现，与年轻人相比，老年人在较低的热量和湿度水平下会经历热应激以及相关的健康后果。

　　“炎热已经成为美国造成最多人死亡的天气现象，”现任乔治梅森大学弗吉尼亚气候中心博士后研究员的维切利奥说。“当热浪袭来时，人们应该照顾自己和邻居，尤其是老人和病人。”

　　这项研究中使用的数据检查了人体的核心温度，但研究人员表示，在热浪期间，人们也会遇到其他原因造成的健康问题。例如，肯尼说，在1995年芝加哥热浪中死亡的739人中，大多数年龄超过65岁，他们经历了高体温和心血管问题，导致心脏病发作和其他心血管死亡原因。

　　展望未来

　　为了阻止气温升高，研究人员引用了数十年的研究表明，人类必须减少温室气体的排放，特别是燃烧化石燃料排放的二氧化碳。韦切利奥说，如果不做出改变，中等收入和低收入国家将遭受最大的损失。

　　研究人员以也门荷台达为例，这是一座位于红海沿岸、人口超过 70 万的港口城市。研究结果表明，如果地球变暖4°C，这座城市预计每年将有300多天气温超过人类承受极限，几乎无法居住。

　　胡贝尔说：“最严重的热应激将发生在不富裕且预计未来几十年人口将快速增长的地区。”

　　“尽管这些国家产生的温室气体排放量比富裕国家少得多，但情况确实如此。结果，数十亿穷人将受苦，许多人可能会死亡。但富裕国家也将遭受这种高温的影响，在这种情况下在这个相互关联的世界中，每个人都可能会受到某种程度的负面影响。”