新动态:高温十问十答:干旱会带来哪些影响?气候变化是如何影响身体的?
核心提要:
1今夏罕见高温与大气环流中的副热带高压异常有关。此外,副热带高压和大陆暖高压叠加产生的复合作用对高温增强也有影响。 2当我们讨论全球气候变化,整体趋势是越来越暖。但是未来10年具体怎么变化,尤其具体到中国这个区域未来10年的某一年是什么状态,这里还有很多认知上的不确定性。未来10年的气候变化,不仅取决于给定未来10年的情景,还需要讨论现在的气候状况、以及未来10年可能存在的自然波动,这些因素都需要考虑在内,因此不确定性的来源相对来说就更多了。 3所以我们可以说未来10年全球温度会继续增加,但是我们很难具体给出未来10年里面哪一年可能是最高值,或者哪一年可能是最低值。 4干旱和高温的关系非常密切。干旱分为气象干旱、农业干旱和水文干旱。如果当前气象干旱继续持续,会给农业生产和水量调度会造成一定的压力,后续必然会引起水文干旱和农业干旱。 5权威科学期刊Nature Climate Change上发表的一项最新研究表明,277 种人类致病性疾病可能会因人类持续排放温室气体(GHG)而引发的一系列广泛气候灾害而加重,其中就包括 58% 有记录以来已知影响人类的传染病。今年自7月20日以来,截至今天,中央气象台已经连发34天高温预警,创历史新纪录。
(资料图片)
热浪不退,大家对于高温的关注度也不减:今夏罕见高温的原因是什么?未来是否会越来越热?高温引起的气象干旱是否会进一步引发农业干旱与水文干旱?极端高温是否与地球自转速度、太阳活动高峰期有关?高温持续,对人的身体带来何种影响……
以下为《一起来唠科》特约主持人段玉龙与朱定真、魏科、Fascinate的对话实录:
专家信息:
1段玉龙:中国科普作家协会理事、北京科普宣传大使 2魏科:中科院大气所、北京陶诗言气象发展基金会气象学家 3朱定真:中国气象局公共气象服务中心气象服务首席、气象科学科普工作室首席专家 4Fascinate:中科院生物化学在读博士生【问题一】近日,网络上出现一种说法,“今年是未来10年最凉爽的一年”,还搬出论文支持。对此,中科院大气所回表示该说法曲解论文原意。关于未来气温变化您怎么看?
答:首先,这篇被曲解的论文,原意讨论的是截至2100年前的这几十年内西北太平洋副热带高压的变化,论文本身没有讨论未来10年我们中国的气候是如何变化的。所以中科院大气所官方回应网络上的说法曲解了论文的原意,因为说的论文说的并不是未来10年哪一年冷哪一年暖的事情。
其次,当我们讨论全球气候变化,整体趋势是越来越暖。但是未来10年具体怎么变化,尤其具体到中国这个区域未来10年的某一年是什么状态,这里还有很多认知上的不确定性。打个比方,我们可以说未来10年中国全体国民会越来越富裕,但你不能根据这个推断来得出结论:隔壁老王今年是最穷的一年。也就是说,全球性气候变化和区域性短期性气候状态之间,存在很大的差别。
关于未来10年的气候预测,这件事情我们称作为年代际预测。实际上,这比预估未来100年的气候变化难度更高。未来100年气候变化,我们要给定它一种未来的情景,我们只要考虑到这种情景下,可能会存在什么样的气候,误差只来自于设定的情景是否合理准确。而未来10年的气候变化,不仅取决于给定未来10年的情景,还需要讨论现在的气候状况、以及未来10年可能存在的自然波动,这些因素都需要考虑在内,因此不确定性的来源相对来说就更多了。
所以我们可以说未来10年全球温度会继续增加,但是我们很难具体给出未来10年里面哪一年可能是最高值,或者哪一年可能是最低值。这也是最近网络上“今年是未来10年最凉爽的一年”说法不严谨的地方。
图源:腾讯新闻客户端
【问题二】根据国家气候中心近日监测评估,综合考虑高温热浪事件的平均强度、影响范围和持续时间,从今年6月13日开始至今的区域性高温事件综合强度已达到1961年有完整气象观测记录以来最强。今年夏天为什么这么热?
朱定真:今夏天气形势是罕见的,这和大气环流中的副热带高压异常有关。副热带高压即我们常说的西太平洋副热带高压,它对我国的天气有较大影响。北半球副热带地区上空都会受到此类沿着副热带分布的暖高压影响,我们有时将它形容为地球的腰带,夏季被它控制的地区天气以下沉气流为主,天气晴好缺少降雨,因而增温效应明显。世界上多地最近出现极端高温都有它的身影。
被副热带高压控制的地区太阳辐射强,热力条件较好,缺乏冷空气入侵影响的条件,它长期滞留的地区天气更是会越来越炎热。同时今年影响我国副热带高压的范围广且总体偏北,因此扩大了受其影响的区域。另外今年副热带高压异常稳定,持续时间长,因而地温升高,热量的积累越发严重最高气温和高温日数频频破纪录,蒸发量也随之加大,引发了多地旱情。
当然,副热带高压和大陆暖高压叠加产生的复合作用,对高温增强也有影响。所以当下高温现象出现的背景很复杂,但我们可以简单理解为,副热带高压或者是副热带的暖高压系统的异常表现导致了今年的持续高温。这次极端高温热浪现象出现的原因、副热带高压为什么这么强?首先可以肯定是在“气候变化”这个大背景下出现的。但是,具体到是在哪个环节上诱发出异常的?目前有多种可能性说法,气象界还在研究和分析之中。
【问题三】中央气象台8月22日继续发布气象干旱橙色预警,长江流域旱情持续。干旱和高温有关吗?象干旱会带来哪些影响?
朱定真:旱情跟高温的关系是非常密切的。干旱分为气象干旱、农业干旱和水文干旱。气象干旱是在自然背景下,降水与蒸发之间入不敷出,失去平衡。在副热带高压控制下,降雨少,蒸发量又高,所以入不敷出的平衡被加速打破,而且越来越严重,导致干旱情况的发生。
农业干旱简单来说是指在作物生育期内,由于土壤水分持续不足而造成的作物体内水分亏缺,影响作物正常生长发育的现象。
水文干旱则可以认为是由于降水的长期短缺而造成某段时间内,地表水或地下水收支不平衡,出现水分短缺,使江河流量、湖泊水位、水库蓄水等减少的现象。
气象干旱的出现不一定会造成农业干旱危害作物生长。人工调水可以缓解作物缺水的情况,部分作物在生长期并不需要水或者不怕干旱。这时气象干旱并不会导致农业干旱。
水库的调度能让水量保证需求,也就不会出现水文干旱。未来会不会出现相对有危害性的农业干旱和水文干旱,我们还需要观察。现在气象干旱的严重程度还在发展,如果持续下去,会给农业生产和水量调度会造成一定的压力和影响,后续必然会引起水文干旱和农业干旱。
(图源:中国天气网)
【问题四】虽然早已立秋,但南方仍受高温困扰。每年立秋之后,都会有一段时间的高温天气,我们称之为“秋老虎”。当下高温和“秋老虎”同时出现正常吗?
朱定真:秋老虎”一般是指立秋后出现高温,或者气象意义上“入秋后没有出现降温”的现象。但气象预报上并没有“秋老虎”的定义,也不会对其进行预报。所以这个问题其实是如今异常稳定的副热带高压带来的高温还会持续多久?
虽然目前已经立秋,但只要目前这个副热带高压天气系统还在持续,高温天气就不会消失。根据中央气象台(8月16日)的预报,未来七天到十天(8月26日前)还会以高温天气为主,且范围会向北方扩展。
(图源:中国天气网)
【问题五】据江苏省气象台发布路面温度预报,江苏省8月14日最高地表温度达72℃,汽车面临爆胎危险。城市温度为什么这么高?大城市未来如何应对高温天气?
魏科:这是城市热岛效应。由于城市中大量的人工发热、高反射率玻璃、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素,城市中心比郊区温度高,如同地上凸起的一个热岛。城市热岛效应会改变当地天气条件,降水水平、云量、雾的存在、湿度水平和风型等都会受到影响。
至于大城市未来如何应对高温天气,需要做到以下三点:
1、加强基础设施建设。目前城市建设中心地区,基本是水泥地、柏油路,这类结构升温速度快,影响城市的宜居性。未来我们可以做好城市建设规划方面的工作,如投入使用高反射率油漆,把城市核心区域的温度降低下来。
2、在每年高温时间内政府和社会可以采取应急措施。例如我们可以在城市里面开辟一些“冷中心”在高温天气来袭时,能够把这些公共设施开放给大家尤其是户外工作者使用。
3、通过立法保护劳动者的合法权益,特别是在高温红色预警和橙色预警期间要有相应保护措施。
【问题六】极端高温与地球自转加速变快有关系吗?
魏科:无关。首先,地球自转加速可能是个伪命题。地球的自转速度是稳定的,虽然自转速度有时候会有一些变化,变快或者变慢,但是这不在我们可察觉的范围之内,不靠高精度的仪器,我们无法察觉到这种变化。从历史来看,地球的自转速度出现过变化,也就是说过去几十亿年里面,地球的速度是在逐渐变慢的。以前转一天不需要24小时,现在需要24小时。至于全球变暖则跟地球自转速度没有太大的关系,因为全球变暖主要还是由于人类活动排放造成的。
不过从另一方面来说,全球变暖可能会影响地球自转速度。因为全球变暖之后,格陵兰岛和北极的冰雪融化,流到海洋里面去,会损失了一部分的质量,这时地球的转动会有一点调整,不过只有一点点的调整。除此之外,地球的自转速度还会受地震、洋流活动等影响,全球气候变化只是影响地球自转速度的一个很小的因子。
【问题七】极端高温是太阳的活动高峰期导致的吗?
魏科:不是。我们现在有新观测记录以来的第25个太阳活动高峰期,是从去年开始到现在的,在这个周期里太阳的黑子数量慢慢地增长上来,然后过一段时间又慢慢降下去。很多人认为太阳的活动周期是影响气候变化的一个重要因子,但实际上太阳活动高峰期内,太阳的高度变化非常小,不足以影响气候。所以这不是我们现在正在经历的气候变化的原因。
(图源:视觉中国)
【问题八】7月末,一股热浪袭击西班牙南部城市塞维利亚,致使当地气温升高至43.3℃以上,这股热浪被命名为“佐伊”,也是世界上第一个被命名的热浪。对热浪进行命名有什么难点?热浪预报准确度如何?
魏科:西班牙塞维利亚命名系统是试行的命名系统,还很不成熟。目前虽然有许多城市都有类似计划推出,例如雅典、洛杉矶、堪萨斯城等,但给热浪命名存在很多难点,很难像命名台风一样去命名热浪。首先,热浪不同于台风有活动中心、轨迹和路径,热浪的中心很难找到。其次,同一场热浪在不同的时间、地点会有温度变化,如何界定不同城市的判断标准存在困难。所以,热浪命名很难制定可行的规范化标准。
不过,给热浪命名具有警示意义,能够提醒当地居民注意防暑安全。
【问题九】南方持续高温,因热射病身亡事故也逐渐增多。极端天气对人的身体有何影响?人体耐受温度的极限值是多少?高温之下人们需要注意什么?
答:权威科学期刊Nature Climate Change上发表的一项最新研究表明,277 种人类致病性疾病可能会因人类持续排放温室气体(GHG)而引发的一系列广泛气候灾害而加重,其中就包括 58% 有记录以来已知影响人类的传染病。极端气候导致温度的陡升、陡降对人体免疫力是一个考验。免疫力低下的人可能适应不了天气的变化。特别是一些中老年人,他们对外界环境变化的适应性、应激性和抵抗力比较差,更容易诱发心绞痛和心肌梗死等急性心血管方面疾病的发生。
至于人的耐受温度,需要结合空气湿度、风速来看。人在静止状态且相对湿度是85%时,体温调节的极限是31℃,当相对湿度是50%的时候,极限温度是38℃,而相对湿度是30%的时候,极限温度是40℃,如果超出这个极限温度,人体会在一定程度上受损。
因气候灾害而加重的致病性疾病(图源:学术头条)
当人暴露在高温高湿的环境中,身体的调节功能会失衡,会出现产热严重大于散热的情况,当身体核心温度迅速升高过40℃时,会出现一些临床的中暑症状,比如头疼、头晕、后胸闷,恶心呕吐,出汗等。因此高温天出行,一定要注意降温。此外,“夏天出够多的汗才能排毒”这种说法也是不对的,大家没有必要为了多出汗在高温天过多运动,或者是穿暴汗服“排毒”。
【问题十】问:室外高温时,涂防晒霜会阻碍人体吸收钙吗?
Fascinate:首先这是错误的。涂防晒是为了阻挡空气中的紫外线,而紫外线跟钙吸收中间存在有一个连接,那就是维生素D。紫外线的照射能合成帮助人体从血液中吸收钙的维生素D,所以防紫外线,并不是直接阻碍人体吸收钙。
另外,我们一周晒满一个半小时左右,就够我们这一周所需要的维生素D了。所以一般情况下我们日常做的防晒措施都算是正常的,它并不会去阻碍我们人体合成这个维生素D。相反的是,在这个紫外线非常强的天气里,我们更应该去注重皮肤的保护,防止紫外线灼伤我们的皮肤。