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最大湿度下,人体最多只能承受31度?人类要比预想脆弱得多

2022年即将过去7个月,“热浪”已经席卷了许多国家。从年初到3月份,印度和巴基斯坦一些地区的气温,就已经超过了45摄氏度。从6月份开始,欧洲大部分地区都相继发出了高温警报,英国在7月19日打破了有史以来最热的纪录,康宁斯比村的气温达到了 40.3摄氏度,将原本我们印象中温和的欧洲气候打消地荡然无存。英国的高温、法国的大火,使成千上万人被迫转移,离开生活多年的家园。

在此期间,葡萄牙、西班牙超过2000人死于高温和野火。亚洲的日本也迎来了自1875年有气象记录以来的最严重热浪,局地也超过了40摄氏度。而我国的东部和南部很多地方,也经历了持续性、高强度的高温袭击,上海、南京、广州、成都等大城市的气温,也时常突破40摄氏度。在太平洋东海岸的美国,今年的高温天气也异常凶猛,延续了近年来爆发的态势,凤凰城的气温甚至达到了48摄氏度。

在多年以前,有研究团队针对年轻人耐受温度方面进行了一项实验,结果发现当在一个相对密闭的环境中,如果湿度达到绝对最大值时,人体适应性的上限温度为35摄氏度。然而,今年早些时候,又有研究团队通过更为精确的实验方法,测试得出人体对湿热应激的耐受性,可能要比以前人们预想的要低很多。

大家知道,人体可以有多种方式来散发多余的热量,比如心脏跳动更快,推动血液在血管中流动速度加快,推动将热量带到皮肤的小血管以及毛细血管中。再比如,通过出汗和汗液的蒸发,将身体的热量散发到空气中,等等。

不过,人体能承受多少热量是有一定限度的。在2010年的时候,科学家们估计理论上的极限为35摄氏度的“湿球”温度。所谓“湿球”温度,是综合考虑环境湿度以及用常规温度计测量的“干球”空气温度的“组合体”。

通常情况下,空气的湿度越大,最终得出的“湿球”温度与普通的“干球”温度之间的差值就会越小。因为在高湿度环境下,身体表面的汗液通过蒸发来散发热量的速率就会明显下降。因此,在衡量人体的湿热应激耐受性时,往往使用“湿球”温度来作为重要的参考指标。

非常炎热和非常潮湿的环境,对于人体来说同样危险。比如,在异常炎热干燥的地区,外界温度要比皮肤温度高很多,人体基本上完全依靠出汗来降温,时间一长身体中的水分含量就会急剧减少,从而引发一系列问题,经估算,人体在这样的环境中生存,其温度极限基本上只能在50摄氏度以内。

而在非常潮湿和温暖的环境中,虽然空气的实际温度比皮肤温度要低,但是高湿环境下身体并不能有效地出汗,这就造成了两个方面的害处,一个是身体并不能通过汗液的蒸发而散发出多余的热量,另一方面由于空气的“干球温度”可能高于体温,环境中的热量反而会向身体传递,久而久之,也会对身体产生不可逆的损伤,甚至会危及人类的生命。

为进一步检测人体对“湿球温度”的耐受性,有研究团队筛选了部分受试者,将他们关闭在一个可以调节温度和湿度的密闭环境中,通过调整温度和湿度的组合,依据提前被放置到参试者体内的微型设备,来监测他们身体的核心体温。结果发现,当处在最大湿度下的“湿球温度”达到31摄氏度时,参试者核心体温出现了明显升高。这个实验从某种意义上表明,人体对高湿环境下的耐受极限,就是31摄氏度的“湿球”温度。

如果再考虑不同人群的身体条件,那么这个“湿球”温度极限值或许还要更低,比如老年人、幼儿以及患有基础疾病的人群。这也是为什么2003年发生的欧洲“热浪”以及2010年俄罗斯“热浪”期间,其造成数万人死亡,但湿球温度都没有超过28摄氏度的重要原因。

随着全球变暖的不断加剧,地球上的水汽循环越来越出现分布不均衡、极端事件频发的现象,导致很多区域出现过度变暖、高热、大量水分蒸发,从而增加了大气的热量和湿度,在这种趋势下,很多地区超过“湿球”温度阈值的威胁出现的可能性越来越大,特别是在热带和亚热带的沿海地区,这种威胁则更为严重。

 

如果以上科学家们所做的实验以及由此所做的推论属实的话,那么地球上将有数千万的人,要比原来预想地更早、更强烈地面临危险温度的风险。由人类对自然环境的干扰和破坏、对资源的获取和利用所带来的影响,正以全球变暖这个很难短期内扭转的问题,来“反馈”给人类。如何应对全球变化,如何应对由此带来的极端天气,是全球人类的一个共同课题。

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