极端高温正在打破欧洲、亚洲和北美的记录，数百万人忍受着高于“正常”的高温和湿度，持续数日。
死亡谷于2023年7月16日达到了53.3摄氏度，虽然没有创下世界最高温度记录，但已经非常接近。凤凰城打破了连续19天的高温记录，温度每天都在43.3摄氏度以上，并预计将有更多高温天气，伴随着几个晚上的温度从未低于32.2摄氏度。全球范围内，地球可能在7月初创下了现代记录中最热的一周。
随着气候变化，热浪变得越来越强烈，持续时间更长，频率更高，温度也变得更高。很多人都在问一个问题：“即使对于年轻、健康的成年人，日常活动什么时候会因高温而变得过于艰难？”
答案不仅取决于温度计上所显示的温度，还与空气湿度有关。
我们的研究旨在确定二者的组合，以“湿球温度”(wet-bulb temperature)来衡量。高温和高湿度的组合会大大增加人们的风险，而这种组合的危险程度比科学家之前所认为的要低。
人类适应的极限
科学家和其他观察者对极端高温和高湿度的频率日益增加感到担忧。
人们经常提到2010年发表的一项研究，该研究理论上认为，湿球温度达到35摄氏度——相当于在100%湿度下的35摄氏度，或在50%湿度下的46摄氏度——将是安全的上限，超过这个温度，人体就无法通过蒸发体表的汗水来维持稳定的体核温度。
直到最近，这一限制才在实验室环境中对人类进行了测试。这些测试的结果显示了更大的担忧。
宾州大学H.E.A.T.项目
为了回答“多热才算太热？”的问题，我们将年轻、健康的男女带到宾夕法尼亚州立大学的诺尔实验室，让他们在可控制的环境室内体验热应激。
这些实验提供了洞察力，了解哪些温度和湿度的组合开始对即使是健康人产生危害。
每个参与者吞下一个小型遥测药丸，可以持续监测他们的深层体温或体核温度。然后他们坐在环境室内，稍微移动一下身体，以模拟日常生活的最小活动，如淋浴、做饭和吃饭。研究人员逐渐增加了环境室内的温度或湿度，在数百个独立的实验中监测受试者的体核温度何时开始上升。
当温湿度的组合导致人体的体核温度持续上升时，达到的临界环境极限就是“危险界限”。
在这些极限以下，人体能够在长时间内保持相对稳定的体核温度。而在这些极限以上，体核温度持续上升，暴露时间越长，热相关疾病的风险就越高。当身体过热时，心脏必须更加努力地将血液流向皮肤以散热，在出汗的情况下，身体液体会减少。在最严重的情况下，长时间暴露可能导致热中风，这是一种危及生命的问题，需要立即进行迅速的降温和医疗处理。
我们对年轻健康的男女进行的研究表明，这个上限环境极限甚至比理论上的35摄氏度还要低。在相对湿度超过50%的范围内，它出现在约31摄氏度的湿球温度上。这相当于在100%湿度下的30.6摄氏度，或在60%湿度下的38摄氏度。
干燥环境与潮湿环境的不同
当前全球的热浪已经超过了这些危险环境的极限，甚至达到了理论上的35摄氏度的湿球温度限制。
伊朗的Asaluyeh在2023年7月16日记录了一个极度危险的最高湿球温度33.7摄氏度。印度和巴基斯坦近年来也达到了危险水平。
在炎热而干燥的环境中，危险环境的极限并不由湿球温度定义，因为人体产生的几乎所有汗液都会蒸发，这会使身体保持凉爽。然而，人类的出汗量是有限的，我们还会因为高温而吸收更多的热量。
请记住，这些极限仅仅基于保持身体温度不过度上升。即使在更低的温度和湿度下，也可能会对心脏和其他身体系统产生压力。
我们实验室最近的一篇论文表明，心率开始增加的时间比体核温度更早，因为我们需要将血液流向皮肤。虽然超过这些极限未必会导致最坏的情况，但长时间暴露可能对老年人和患有慢性疾病的人等易感人群产生严重影响。65岁以上的人占热浪死亡人数的80%到90%。
如何确保安全
在高温天气中，保持良好的水分摄入和寻找降温的地方(即使只是短时间的)非常重要。
虽然美国越来越多的城市正在扩大制冷中心，帮助人们逃离高温，但仍有很多人无法找到降温的方法。
即使有空调，人们也可能因能源成本高(如凤凰城斯常见的情况)或高温天气或山火造成的大规模停电而不使用。这在美国西部变得越来越常见，因为气候变化导致的极端天气事件越来越频繁。
因此，我们需要采取措施来减轻气候变化的影响并保护那些最脆弱的人群。
这包括减少温室气体排放，加强城市规划和建筑设计，以减少城市热岛效应和改善城市绿地覆盖率，提高公众对高温天气的认识和应对能力，以及为那些最需要帮助的人提供救援和支持。
总之，我们需要采取行动来应对气候变化和极端高温天气事件，以保护我们自己和我们的社区。
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