極端高溫熱浪天氣多發(fā)頻發(fā)重發(fā)的根本原因是人類活動導致的全球變暖，氣候治理迫在眉睫 需要全社會共同參與

作者：孔鋒，中國農業(yè)大學人文與發(fā)展學院副教授，自然災害學博士

01 極端天氣氣候事件已成為全人類面臨的首要風險因素

2006-2022年，世界經濟論壇每年1月均會發(fā)布《全球風險報告》。在近五年的全球風險報告中，極端天氣氣候事件在發(fā)生可能性和影響程度上已經遠遠超過了其它風險因素，成為了影響人類社會的首要風險因素。與極端天氣氣候事件密切相關的其他兩個風險因素——氣候變化減緩與適應措施失敗、自然災害、生態(tài)環(huán)境破壞則位列近三年風險榜單的前五名。

02 極端高溫熱浪在全球變暖大背景下已經成為了新常態(tài)

今年以來極端高溫熱浪事件在多地頻發(fā)。根據中國氣象局國家氣候中心的最新監(jiān)測評估結果顯示，從今年6月13日開始至今的區(qū)域性高溫熱浪事件綜合強度目前已位列1961年以來第3強，僅次于2013年和2017年，四川、湖北、浙江、江蘇等地出現了40℃以上的超常規(guī)極端高溫天氣。氣溫一般是由距離地面1.5-2米的百葉箱測定的，而地面如柏油路收太陽輻射增溫明顯，因此，盡管氣溫只有40℃，但柏油路地面溫度可超過60℃，這個溫度以至于能煎熟雞蛋。除了國內各地異常高溫，世界其他區(qū)域近年來也分別面臨著相似的異常高溫：如阿爾卑斯山脈的冰川融化速度出現異常，多項滑雪登山活動受限；持續(xù)受高溫侵襲的西班牙眼下經歷著歷史性干旱；法國93個省份進入干旱預警狀態(tài)；2021年6月北美多地遭遇極端高溫，加拿大西部最高氣溫高達49.6℃，美國出現1200年以來最嚴重的干旱。全球多個城市經歷了多年未見的極端氣溫，甚至北極圈等地區(qū)的夏季平均氣溫比前幾年均值高出10℃。近年來的觀測顯示，極端高溫熱浪事件在全球變暖大背景下已經成為了新常態(tài)。

03 頻繁發(fā)生的高溫熱浪事件已逐漸成為一種嚴重氣象災害，影響巨大

雖然隨著生活條件的改善，人們普遍使用空調、電風扇等降溫工具，但是不可避免的戶外活動還是會引起大量的熱相關疾病與死亡。同時空調等設備的使用對高溫天氣下的供電系統(tǒng)提出了更高的要求，另外高溫也使得城市中的各類生產生活用水量顯著增大，給城市供水部門帶來巨大壓力。因此，這種災害不僅會影響工農業(yè)生產，造成供水、供電緊張，還會直接危害人們的身體健康，嚴重影響人們的生存條件和生活質量。例如，2003年的歐洲高溫熱浪，襲擊了歐洲包括意大利、法國、西班牙、德國在內的多個國家，總死亡人數超過了70000人。2015年印度遭遇大范圍的嚴重熱浪，首都新德里的最高氣溫接近45℃，比卡內爾市甚至達到了54℃。據不完全統(tǒng)計，當年共有約2500人死于高溫天氣，死者多為高溫下勞作的老人，死于中暑或脫水，且僅卡拉奇市就收治了約6.5萬名中暑患者。

近20年全球多地陸續(xù)發(fā)生了極端高溫熱浪事件，高溫熱浪事件中的熱相關死亡人數攀升。高溫熱浪天氣可以導致一些直接的熱相關的疾病，如皮疹、中暑、熱痙攣、熱暈厥、熱射病、心腦血管疾病和非意外死亡等，如果救治不及時的話，可能會直接導致死亡。長時間暴露于高溫高濕和強烈日照中時，人體多余的熱量主要靠汗液蒸發(fā)（75%）、對外做功（0-20%）和呼吸作用（<5%）等方式排出。普通人高溫高濕天氣下汗液蒸發(fā)會有一定的受阻。對于老年人、嬰兒、患有某些疾病的人來說，他們身體的呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)發(fā)育不完善或者存在疾病，不能及時將多余的熱量排出，更容易受到高溫高濕的影響，進而影響健康甚至誘發(fā)死亡。根據中暑的過程及程度，可以將其分為先兆中暑、輕度中暑和重度中暑。下表是中暑病癥的特征。

表1 中暑病癥的特征

此外，極端高溫天氣下空氣會不斷擴散，大氣密度減小，在更稀薄的空氣中，當飛機沿跑道前行時，機翼所產生的升力將會變小，因此，飛機限重或限飛的幾率增多，飛機起飛必須得通過減少乘客或者貨物來降低載荷，這無疑會對民航業(yè)造成一定的經濟損失。2017年6月下旬，美國航空公司取消了40多架從亞利桑那州鳳凰城出發(fā)的班機，其原因是接近48.8℃的高溫，導致一些飛機無法起飛。2017年7月20日，由于機場氣溫異常偏高，導致美國菲尼克斯機場取消了40余架次航班，引起了公眾和媒體的高度關注。

04 極端高溫熱浪的產生原因

從高溫熱浪產生的原因來看，影響我國的西太平洋副熱帶高壓（簡稱西太副高）的異常穩(wěn)定、偏強、西伸和西風帶波動是今年我國大范圍極端高溫熱浪產生的直接原因。

從西風帶來看，其就像一條大帶子，圍繞在北半球上空，但由于地形的影響，西風帶呈現出蜿蜒曲折的風帶，西風帶波動的幅度越大，所產生的巨大的低壓槽和高壓脊就會給當地帶來更加極端的天氣。西風帶的大規(guī)模波動會造成北半球不同經度上，相隔上萬公里同步出現極端天氣。今年夏季東亞、歐洲、北美同時發(fā)生的熱浪，就與這個作用有關。

從副熱帶高壓來看，其分布在北半球中緯度地區(qū)。對于陸地較多的北半球而言，地中海、青藏高原和落基山脈以往很難被副高控制，所以往年北半球的副高被分割為三部分，但是今年夏天這三部分克服了地形的阻擋連通起來，所以北半球一整圈都熱起來了。

對我國而言，在西太副高控制下，我國南方大范圍受到下沉氣流的增溫增壓影響，導致晴空少云，遮擋太陽輻射的能力減弱，導致了今年南方的干旱，而西太副高的北部邊緣地區(qū)則多雨。對南方地區(qū)而言，白天日照輻射下連綿的城市群中的硬化路面等不透水層溫度更甚氣溫，加劇了增溫和城市熱島效應。同時，夏季高溫蒸發(fā)，區(qū)域大氣中水蒸氣含量加大，致使近地面的地層空氣濕度增加，進而高溫高濕的天氣產生，也就是我們經常說的“桑拿天”。全球氣溫每上升1℃，空氣含水量就會增加7%。中國氣象局中央氣象臺對將“桑拿天”的預報標準界定為：日最高氣溫≥32℃且日均相對濕度≥80%的天氣。這一桑拿天標準在今年大的氣候形勢下更為容易達到。以高溫高濕為表征的桑拿天比同等高溫低濕天氣甚至更高溫度的天氣對人體健康的影響更大。

西太副高的異常變化是海洋系統(tǒng)的溫度異常引起的，其又主要受到全球變暖的主要影響。因此，全球變暖是極端高溫熱浪多發(fā)頻發(fā)重發(fā)的根本原因。全球變暖導致了氣候不穩(wěn)定性的加劇，致使包括高溫熱浪在內的極端天氣氣候事件頻現。這就好比“用鍋煮熱水，當最開始水是涼的時候，水面是紋絲不動的——這個時候的氣候狀態(tài)也是相對穩(wěn)定的；而當水加熱直至煮沸過程中，水溫度逐漸增高，鍋中的水面上就會出現波瀾，甚至不斷濺出鍋來——這就是極端高溫事件的發(fā)生，是全球變暖所帶來的綜合效應?！毖芯勘砻?，過去50年，與天氣、氣候和水有關的災害占所有自然災害的50%，死亡人數占比45%，經濟損失占比74%。由于氣候變化的影響，災害數量增加了5倍，災害損失增加7倍多。世界氣象組織發(fā)言人納利斯表示，如果溫室氣體排放繼續(xù)上升，全球變暖幅度和速率將會更大更快，而目前極端災害情形只是未來的預兆。

從中國在全球變暖中的位置來看，我國是全球氣候變暖的敏感區(qū)和顯著區(qū)之一。2022年8月中國氣象局發(fā)布的《中國氣候變化藍皮書（2022）》顯示：1951~2021年，中國地表年平均氣溫呈顯著上升趨勢，升溫速率為0.26℃/10年，高于同期全球平均升溫水平（0.15℃/10年）。近20年是20世紀初以來的近120年來的中國的最暖時期；2021年，中國地表平均氣溫較常年值偏高0.97℃，為1901年以來的最高值。1990年代后期以來，我國的極端高溫事件明顯增多。1961年以來，我國氣候風險指數總體呈升高趨勢，過去30年我國平均氣候風險指數較1961-1990年平均值增加了57%。2021年，中國平均暖晝日數為1961年以來最多，云南元江（44.1℃）、四川富順（41.5℃）等62站日最高氣溫突破歷史極值。今年我國南方多地已經連續(xù)近一個月發(fā)布了極端高溫預警。且今年高溫天氣開始早、結束晚、持續(xù)時間長，這種特征在未來可能也會越來越顯著。

從全球尺度來看，自1880年以來，全球地表平均溫度上升了 0.85℃，其中三分之二都是1975年之后上升的。2020年全球平均溫度較工業(yè)化前（1850-1900年平均值）高出1.2℃，2011-2020年是1850年以來全球最暖十年。2021年最新發(fā)布的IPCC第六次評估報告顯示最近50年來全球變暖正以過去2000年以來所未有的速度發(fā)生，而全球變暖的根本原因就主要在于人類活動導致的溫室氣體的快速排放。人類在近兩百多年來快速巨量地消耗了用了上億年存儲在地殼中的化石燃料，如煤和石油。化石燃料使用過程中持續(xù)排放了大量的溫室氣體，直接導致了全球變暖。加之過去一百多年中，人類大量砍伐森林，減少了溫室氣體的吸收，進而加劇了全球變暖。溫室氣體可以存在幾十年乃至幾百年時間，即使現在不排放溫室氣體，過去所排放的溫室氣體還會繼續(xù)影響氣候系統(tǒng)要素變化，主要是因為氣候系統(tǒng)慣性大，而其中的主要原因是因為海洋對溫室氣體的暖化響應比較緩慢，而海洋又占據了地球表面積的70.8%。因此，溫室氣體排放的后果在很長時間里還會不斷表現出來，如南北極冰川還會不斷融化，全球海平面在未來幾百年仍會上升。

值得注意的是，全球變暖導致飛機飛行時間增加，并導致二氧化碳排放增多。由于全球變暖影響，飛機穿行的大氣環(huán)境特征正在發(fā)生著變化。氣候變化對航空的影響包括增強的湍流和增加的起飛重量限制，也導致了飛行時間的增加。風速是造成91%飛行時間差的原因。已有研究表明當大氣中的二氧化碳濃度加倍時，橫渡大西洋的倫敦飛往紐約的航班發(fā)生了顯著變化，即無論哪個季節(jié)，盛行急流風的增強引起了東向航班航行時間顯著縮短，而西向航班航行時間顯著增加。東向航行縮短的時間和西向航行延長的時間并未相互抵消，而是使得往返航行時間增加。在冬季東西向往返時間增加了近2倍，東向航班航行時間約為5.3個小時，而西向航班航行時間則超過了7個小時。即使未來航班數量沒有增加，所有橫渡大西洋的航班飛機每年在空中的航行時間將額外增加2000小時，將額外燃燒7200萬加侖的噴氣燃料，額外花費近2200萬美元，并額外排放7000千克二氧化碳。根據聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會數據顯示，全球航空公司造成了約3.5%的溫室氣體排放，從而導致了全球變暖。已有研究數據顯示，美國每天飛行約3萬個商業(yè)航班。如果往返的總飛行時間存在一分鐘的變化，商業(yè)航班每年在將多出18.25萬小時，導致消耗大約10億的附加噴射燃料，并且導致每年排放100億千克的二氧化碳。

05 應對全球變暖需要全社會共同付諸努力

當前，極端天氣氣候事件只是在一些局部地區(qū)和領域開始出現，還沒有呈現出全域性、系統(tǒng)性的不可逆轉的趨勢。但是這種現象正在相互影響，導致生態(tài)系統(tǒng)“坍塌”的閾值正在逼近，氣候應對的有效機會窗口也正在加速關閉過程中。據2015年世界銀行發(fā)布的一份報告顯示，如果不采取應對氣候變化的措施，到2030年會有1億人口因氣候影響重新陷入貧困，而如今相比2015年，以全球變暖為表征的氣候變化沒有變好，反而越來越糟糕。

當前人類社會正在通過兩種策略應對全球變暖：適應和減緩。適應主要是通過加強自然生態(tài)系統(tǒng)和經濟社會系統(tǒng)的風險識別與管理，采取調整措施，充分利用現有的有利因素、防范不利因素，以減輕氣候變化產生的不利影響和潛在風險，例如調整農業(yè)生產方式、氣候適應型城市建設、韌性城市建設等。減緩則主要是通過能源、工業(yè)等經濟系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)較長時間的調整，減少溫室氣體排放，增加碳匯，以穩(wěn)定和降低大氣溫室氣體濃度，減緩氣候變化速率。在這兩種策略中減緩是根本性減輕全球變暖的策略，因而我國近年來提出了碳達峰和碳中和的氣候政策，其目的就是減少碳排放。

對全球而言，需要加強各國對全球變暖危害的深入認識，樹立人類命運共同體的理念，盡量的倡導和鼓勵多數國家加入全球變暖應對行動中，并赴以切實實踐。對于我國而言，需要制定和落實碳達峰和碳中和政策，不斷評估和調整發(fā)展方式中的不綠色不可持續(xù)的地方，踐行生態(tài)文明建設理念。對于企業(yè)而言，需要不斷加強創(chuàng)新，轉型發(fā)展方式，減少對化石燃料的依賴，不斷研發(fā)新能源，發(fā)展綠色金融助力碳達峰和碳中和。對于家庭和個人而言，可以采取以下行動應對全球變暖，如減少紙張的使用并植樹造林，節(jié)能減排環(huán)保出行，減少乘坐小汽車，加強環(huán)境保護意識。