湿球温度：极端高温和湿度如何超越人类耐受极限？

本文最初发表于2021年10月31日，此后已更新关于湿球温度的新信息。

数千年来，地球一直对我们很好。地球与我们的生理机能协同作用（或者更确切地说，自然选择塑造了我们的生理机能以适应各种气候），使我们能够随心所欲地在任何地方生存。

但它的慷慨正在逐渐消逝。随着我们走向我们和我们的祖先从未经历过的温度，一个问题出现了：多热才算太热？

极端热浪温度

我们已经看到了极端热浪和与之相匹配的巨大死亡人数。据一些估计，在过去的几十年里，它们变得比以前普遍了两倍，气候模型预测这种趋势在21世纪剩余的时间里只会加速——特别是如果我们未能将全球变暖控制在比工业化前水平高1.5摄氏度以内，正如政府间气候变化专门委员会所敦促的那样。

到目前为止，几乎所有地方的温度都保持在一个健康的个体可以忍受的水平；只要他们避免阳光直射，饮用充足的水，并且不过度劳累。毕竟，多亏了一些进化上的技巧，人类是天生能够“沸腾”的。自从脱去毛发，直立行走，学会出汗以来，我们在大多数情况下都能够保持凉爽。但是存在一个极限，一个我们无论如何都无法应对热量的临界点。

人类能承受的温度是多少？

人体只能在狭窄的内部温度范围内正常运作（华氏98.6度，上下浮动几度）。超出这个范围，它就开始失灵。为了调节更高的温度，我们的毛孔张开，排出我们称之为汗液的水和盐的混合物。随着水分蒸发，我们的身体热量也会散发到空气中。

大多数时候，这足以让我们保持凉爽，但极端潮湿会阻碍这种机制：当空气中已经充满水蒸气时，汗液就不能轻易蒸发。相反，它只是覆盖在皮肤上，停留在那里，似乎嘲笑我们散发热量的努力。

阅读更多：极端高温如何影响我们的大脑？

什么是湿球温度？

你在天气预报中看到的温度被称为干球温度，它只测量热量。但科学家们通常会考虑湿球温度，这是一种热量和湿度的综合测量。

顾名思义，它是用湿布包裹的温度计所显示的读数。

本质上，湿球温度模拟了出汗的人体，因此它能更好地指示我们对所处空气的耐受程度。

随着湿球温度的升高，出汗会变得越来越困难，但专家们一致认为华氏95度是上限。试想一下亚利桑那州菲尼克斯的空气温度，加上华盛顿特区的湿度。在那一点上，汗水是毫无用处的。在几个小时内，即使是健康的成年人，即使静止不动，赤身裸体地坐在阴凉处，有充足的水，也会因过热而死亡。

由于几乎没有人经历过任何接近这种情况的事情，美国宇航局南加州喷气推进实验室研究气候极端的科林·雷蒙德（Colin Raymond）诉诸类比。“这就像一个蒸汽房，”他说，并指出即使是温泉游客也被建议不要在这样的房间里待超过15或20分钟。“我认为这能让人感受到它的压迫感。”

与极端热浪共存

如今，这种严重程度的湿球温度是罕见的、局部性的事件，“但它们确实在发生，”雷蒙德说。在去年发表的一项研究中，他和他的同事报告说，南亚和中东沿海地区的气象站已经记录到高于95度阈值的最高温度，尽管只持续了一两个小时。

在未来几十年，这些极端热浪的发生频率和持续时间肯定会增加。它们可能会扩展到东南亚、西非、中美洲、南美洲北部，甚至美国东南部——这些地区的社会经济状况差异巨大。“痛苦将不会公平地分担，”雷蒙德观察道。

阅读更多：极端高温如何致命

热岛效应

许多将暴露在致命高温中的人生活在没有可靠电力，更不用说空调的地区。即使是富裕地区，习惯于在凉爽的室内空间躲避热浪，在停电期间也将非常脆弱。此外，人工冷却并非万能——空调机组甚至可能适得其反，因为它会加剧热岛效应并提高城市地区的温度。此外，一些工人没有享受在室内舒适的奢侈。

至于我们生理上的空调，不要期望有任何改善。基于汗液的冷却机制是数百万年进化的产物，而自然选择在如此短的时间尺度上不会起作用。人们可以在一定程度上适应热量，通过例行暴露可能会开始更有效地出汗。但雷蒙德指出，“当你接近35 [°C] 时，你效率有多高都无关紧要。”

他希望创新者能提供意想不到的解决方案——也许是建造更多地下建筑，那里 brutal 的阳光无法穿透，或者制造带空调的服装。“问题越大，”他说，“就会有越多的思想和资金试图以可持续的方式解决它。”

无论我们对极端高温的答案最终是什么，它都需要考虑到我们生理学上根本且不可改变的事实（这是一项艰巨的任务）。“很难看到有什么办法可以摆脱那个物理真相，”雷蒙德说。或者我们可能只是撤退到更宜居的地方。无论如何，在地球上漫游了数千年几乎不受抑制之后，人类可能终于遇到了他们的对手。

阅读更多：到2100年，气候变化将使地球变得多热？