热浪是随着气候的变化而加速——持续时间更长,频率更高,温度也会更高。很多人都在问的一个问题是:“什么时候天气会变得太热,无法进行正常的日常活动,即使对年轻健康的成年人来说也是如此?”

答案不仅仅是你在温度计上看到的温度。这也与湿度有关。我们的研究说明了两者的结合更快地陷入危险比科学家之前认为的要多。

科学家和其他观察人士对极端高温和高湿度(以“湿球温度”来衡量)的频率越来越高感到震惊。在2022年5月和6月席卷南亚的热浪期间,巴基斯坦的雅各布阿巴德记录了一场高温最大湿球温度33.6摄氏度(92.5华氏度)和德里位居榜首——接近人类对湿热适应性的理论上限。

人们常指着一个这项研究发表于2010年他们估计35摄氏度的湿球温度(相当于100%湿度下的95华氏度,或50%湿度下的115华氏度)是安全的上限,超过这个温度,人体就不能再通过从身体表面蒸发汗水来冷却自己,以保持稳定的身体核心温度。

直到最近,这一限制才在实验室环境中对人体进行了测试。这些测试的结果显示出更大的担忧。

PSU H.E.A.T.项目

要回答“多热才算太热?”“我们把年轻健康的男人和女人带到宾夕法尼亚州立大学诺尔实验室在受控环境中体验热应激。

这些实验让我们深入了解了温度和湿度的哪种组合开始对最健康的人有害。

每个参与者吞下一个小的遥测药丸,用来监测他们的身体深处或核心温度。然后,他们坐在一个环境室里,移动到足以模拟最基本的日常生活活动,比如做饭和吃饭。研究人员缓慢地提高室内温度或湿度,并监测受试者的核心温度何时开始上升。

人体核心温度开始上升的温度和湿度的组合被称为临界环境极限“低于这些限制,身体能够在一段时间内保持相对稳定的核心温度。”超过这些限制,核心温度持续上升,长时间暴露在高温下,患与热相关疾病的风险就会增加。

当身体过热时,心脏必须更加努力地将血液泵到皮肤来散热,当你出汗时,体液就会减少。在最严重的情况下,长时间暴露在空气中会导致中暑,这是一种危及生命的问题,需要立即迅速降温并接受治疗。

我们对年轻健康男性和女性的研究表明,环境的上限甚至更低它更像是湿球温度31摄氏度(88华氏度),等于100%湿度下的31摄氏度或60%湿度下的38摄氏度。

干燥与潮湿环境

目前全球各地的热浪正在接近,如果没有超过,这些限制。

在炎热、干燥的环境中,临界环境极限不是由湿球温度来定义的,因为人体产生的几乎所有汗液都会蒸发,从而使身体降温。然而,人类的出汗量是有限的,我们也会从较高的空气温度中获得更多的热量。

请记住,这些限制仅仅是基于防止你的体温过度上升。即使较低的温度和湿度也会对心脏和其他身体系统造成压力。虽然超过这些限制并不一定意味着最坏的情况,但对于老年人和慢性病患者等弱势群体来说,长时间接触可能会变得可怕。

我们的实验重点现在转向了测试老年男性和女性,因为即使是健康的老龄化也会使人的耐热性降低。再加上心脏病、呼吸系统疾病和其他健康问题的患病率增加,以及某些药物,可能会使他们面临更高的伤害风险。65岁以上的人也有一部分80%-90%的热浪伤亡

如何保持安全

保持充足的水分和寻找降温的地方——即使是短时间的——在高温下是很重要的。

而美国越来越多的城市正在扩张冷却中心为了帮助人们逃离炎热,仍然会有很多人会经历这些危险的情况没有办法给自己降温

即使是那些有空调的人可能也不会打开它,因为能源成本高——这在亚利桑那州凤凰城很常见——或者是因为大规模停电在热浪或野火期间,这在美国西部越来越常见

最近的一项研究聚焦于非洲热应激他发现,随着非洲热带和沿海地区变得更加潮湿,未来的气候将不利于使用甚至是低成本的冷却系统,如“沼泽冷却器”。这些设备比空调耗能少得多,使用风扇使空气在凉爽潮湿的垫子上再循环以降低空气温度,但当湿球温度超过21摄氏度(70华氏度)时,它们就失效了。

总之,越来越多的证据表明,气候变化不仅仅是未来的问题。这是人类目前面临的问题,必须迎头赶上。

拉里·肯尼生理学、运动机能学和人类表现学教授,宾夕法尼亚州立大学丹尼尔Vecellio,地理气候学家,博士后研究员,宾夕法尼亚州立大学瑞秋的卡特,运动生理学博士生,宾夕法尼亚州立大学,S.托尼·沃尔夫运动机能学博士后研究员,宾夕法尼亚州立大学

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