歐洲、亞洲和北美洲的極端高溫不斷刷新紀錄，數(shù)百萬人連續(xù)數(shù)日在遠高于"正常"溫度和濕度的環(huán)境中悶熱難耐。2023 年 7 月 16 日，死亡谷的氣溫達到華氏 128 度（攝氏 53.3 度）--雖然算不上世界最熱日，但也接近世界最熱日。鳳凰城打破了連續(xù) 19 天氣溫超過 110 華氏度（43.3 攝氏度）的高溫紀錄，而且預報中還會有更多的高溫，同時還有幾個夜晚的氣溫從未低于 90 華氏度（32.2 攝氏度）。

從全球來看，7 月初地球很可能迎來了有現(xiàn)代記錄以來最熱的一周。隨著氣候的變化，熱浪正變得越來越猛烈--持續(xù)時間更長，頻率更高，而且越來越熱。

很多人都在問一個問題："什么時候會變得太熱，以至于無法進行我們所知的正常日?；顒樱词故悄贻p、健康的成年人？

答案不僅僅是溫度計上顯示的溫度。它還與濕度有關(guān)。我們的研究旨在找出兩者的結(jié)合點，即"濕球溫度"。熱量和濕度結(jié)合在一起，會大大增加人們的風險，而且兩者結(jié)合的危險程度比科學家之前認為的要低。

人類適應能力的極限

科學家和其他觀察家對越來越頻繁發(fā)生的極端高溫和高濕度天氣感到震驚。

人們經(jīng)常提到 2010 年發(fā)表的一項研究，該研究認為濕球溫度為 95 華氏度（35 攝氏度）--相當于濕度為 100% 時的溫度為 95 華氏度，或濕度為 50% 時的溫度為 115 華氏度--將是安全的上限。直到最近才在實驗室環(huán)境中對人體進行了測試。這些測試的結(jié)果表明，人們更有理由擔心。

為了回答"多熱才算熱？"這個問題，我們將健康的年輕男女帶到賓夕法尼亞州立大學的諾爾實驗室，在受控環(huán)境艙中體驗熱應激。通過這些實驗，我們可以了解哪種溫度和濕度組合會開始對最健康的人造成傷害。

一名身穿短褲的年輕男子在一個玻璃封閉的房間里走在跑步機上，旁邊鋪著一條毛巾，一名科學家在玻璃另一側(cè)的電腦屏幕上監(jiān)測他的體溫和其他情況。

S. 本文作者之一、賓夕法尼亞州立大學運動學博士后研究員托尼-沃爾夫（Tony Wolf）在諾爾實驗室進行熱測試，這是賓夕法尼亞州立大學人體環(huán)境年齡閾值項目的一部分。Patrick Mansell/賓夕法尼亞州立大學, CC BY-NC-ND

每位參與者都吞下一顆小型遙測藥丸，以持續(xù)監(jiān)測他們的深部體溫或核心溫度。然后，他們坐在一個環(huán)境艙中，移動的幅度足以模擬日常生活中的最低限度活動，如淋浴、烹飪和進食。在數(shù)百次單獨實驗中，研究人員緩慢地提高試驗室的溫度或濕度，并監(jiān)測受試者的核心溫度何時開始升高。

人的核心溫度開始持續(xù)上升的溫度和濕度組合被稱為"臨界環(huán)境極限"。在這些極限值以下，人體能夠長時間保持相對穩(wěn)定的核心溫度。超過這些極限，核心溫度會持續(xù)上升，長時間暴露在高溫環(huán)境中，患熱病的風險就會增加。

當身體過熱時，心臟必須更加努力地將血流泵送到皮膚以散熱，而當同時出汗時，體液就會減少。最嚴重的情況是，長時間暴露在高溫下會導致中暑，這是一種危及生命的問題，需要立即進行快速降溫和治療。

對年輕健康的男性和女性進行的研究表明，這個環(huán)境上限甚至比理論上的 35 攝氏度還要低。這相當于濕度為 100% 時的 87 華氏度或濕度為 60% 時的 100 華氏度（38 攝氏度）。

用戶可以通過圖表了解熱量和濕度的組合在每種程度和百分比下何時會變得危險：

與美國國家氣象局的熱指數(shù)圖表類似，該圖表將空氣溫度和相對濕度的組合轉(zhuǎn)化為臨界環(huán)境極限，超過臨界環(huán)境極限，核心體溫就會升高。黃色和紅色區(qū)域之間的邊界代表年輕男女在最小活動量時的平均臨界環(huán)境極限。W. Larry Kenney, CC BY-ND

干燥環(huán)境與潮濕環(huán)境

目前全球各地的熱浪都超過了這些臨界環(huán)境極限，甚至接近或超過了理論上的 95 華氏度（35 攝氏度）濕球溫度極限。

在中東地區(qū)，伊朗阿薩盧耶于 2023 年 7 月 16 日錄得極其危險的最高濕球溫度 92.7 華氏度（33.7 攝氏度）。印度和巴基斯坦近年來的氣溫也都達到了危險水平。

在炎熱干燥的環(huán)境中，臨界環(huán)境極限并不是由濕球溫度決定的，因為人體產(chǎn)生的汗液幾乎全部蒸發(fā)，從而冷卻身體。然而，人類的出汗量是有限的，而且我們還會從較高的氣溫中獲得更多熱量。

需要注意的是，這些限值只是基于防止體溫過度升高。即使較低的溫度和濕度也會對心臟和其他身體系統(tǒng)造成壓力。

實驗室最近的一篇論文表明，當我們向皮膚泵血時，心率會在核心溫度升高之前就開始上升。雖然超過這些極限并不一定是最糟糕的情況，但對于老年人和慢性病患者等脆弱人群來說，長期暴露在這些環(huán)境中可能會變得非?？膳?。實驗重點現(xiàn)已轉(zhuǎn)向測試老年男性和女性，因為即使是健康的衰老也會使人的耐熱性降低。心臟病、呼吸系統(tǒng)疾病和其他健康問題的發(fā)病率增加，以及某些藥物的使用，都會使他們受到傷害的風險更高。65 歲以上的老人約占熱浪傷亡人數(shù)的 80% 至 90%。

如何保持安全

保持充足的水分和尋找可以降溫的地方--即使是短時間的降溫--在高溫下非常重要。

雖然美國越來越多的城市正在擴建降溫中心，以幫助人們避暑，但仍會有很多人在經(jīng)歷這些危險的情況時無從降溫。

本文的主要作者拉里-肯尼（W. Larry Kenney）與美國公共廣播公司《新聞一小時》（PBS NewsHour）討論了熱應激對人體健康的影響。

即使是那些有空調(diào)的人，也可能因為高昂的能源成本而不開空調(diào)--這在鳳凰城很常見，或者因為熱浪或野火期間的大規(guī)模停電而不開空調(diào)--這在美國西部越來越常見?？傊絹碓蕉嗟淖C據(jù)表明，氣候變化不僅僅是未來的問題。它是人類目前面臨的問題，必須迎頭解決。