基于全球高温的科学性研究评估及对策探析

沈曼琦　叶笑伟

（浙江省湖州中学高三（1）班，浙江　湖州　313000）

基于全球高温的科学性研究评估及对策探析

沈曼琦叶笑伟

（浙江省湖州中学高三（1）班，浙江湖州313000）

进入21世纪以来，人类正承受着极端高温天气的影响，基于此，介绍极端高温天气对人类、动植物、环境的伤害，简要分析出现极端高温天气的原因，并给出减少极端高温天气出现的对策。

极端高温天气；危害；原因；对策

1　灾害性高温天气概况

2016年7月，我国南方多地在经历了长时间的暴雨后，开启高温模式，并一发不可收拾，呈现了持续时间长、覆盖范围大、极端气温高等特点。7月20日以后，我国江南、江淮、四川盆地东部等地相继出现大范围持续高温天气，高温日数最多的地方达到10多天。随着时间的持续，高温影响的面积呈不断增加趋势，35℃以上和38℃以上高温影响面积分别为188万km2和28.9万km2［1］。

2016年夏天极端高温天气的时间之长、范围之广直逼2013年，近期的气象列表中，清一色明晃晃的大太阳让人不由地吐槽：南方各地都已进入烧烤模式，路上尽是“熟人”。浙江省湖州地区也不能例外，自7月5日出梅以来，气温不断上升，连续10多天最高气温达到35℃以上，室外变成一个大“烤箱”，白天市民大多选择闭门不出，躲在家里吹空调。不仅中国，全球多个地区出现了极端高温天气。印度北部城市珀洛迪刷新60年来最高气温纪录，美国10个城市遭受历年来罕见高温，中部地区最高温度竟达到46.1℃。

2　异常高温天气给人类及其生存环境带来的危害

2.1极端高温天气将会严重影响人类的健康状况

对人体而言，最直接的危害即为导致中暑，当人体因高温中暑后，机体体温调节出现障碍，导致严重脱水，人体电解质代谢紊乱及神经系统功能损害，甚至死亡。程度稍轻的患者只要离开高温环境，并进行降温处理后可以慢慢恢复；程度较重的患者，会出现头痛剧烈、昏厥、昏迷、痉挛的症状，严重的还会危及生命［2］。据统计，湖州三大医院仅在2016年7月下旬的一周内就接收中暑病人70余人，数量创了新高。此外，天气过于闷热易引发心血管疾病，长时间吹空调散热更会使全身无力、免疫力下降。人体在高温高湿的环境下排汗受到抑制，散热困难，普通人尚且觉得闷热难耐，免疫力相对较弱的小孩和身体机能退化的老年人更易出现中暑昏厥的现象甚至还有生命危险。我们经常看到，在烈日炎炎的夏日，医院儿科门诊人满为患，急诊室内抢救的超过半数是老年人。

2.2极端高温天气将会严重影响动植物的生存规律

连续高温下的植物蒸腾作用增强，水分减少，叶子多被晒蔫甚至枯死。植物体内蛋白质在高温作用下变性失活，多种有毒物质累积，影响植物生长发育。比如，持续晴热高温天气对进入孕穗期的一季稻影响明显，将影响一季稻幼穗分化，导致穗粒数减少、结实率下降、空秕粒增多。从晚稻情况来看，目前江南大部分处于移栽返青期，华南处于3叶期，35℃以上高温易导致晚稻秧苗被灼伤，降低移栽后的成活率。不仅如此，异常高温会使植物改变生长周期甚至死亡，严重影响农作物的产量。2016 年7月，我国西南地区高温导致棉花蕾铃脱落，预计棉花产量将受到严重影响。同样，江南地区正处于吐丝和乳熟期的玉米因承受不了持续不断的高温晴旱，结实率和千粒重都呈现了明显的下降趋势［3］。

高温还会导致以植物为食的野生动物缺少食物，生存环境受到破坏，生命受到威胁。生态网中的第一环节生产者出现问题，导致后续一系列生物的活动受到各个方面、不同程度的影响。动物体内扮演重要角色的酶因高温失活，催化作用降低，从而影响动物的生化活动，导致内分泌失调和神经系统麻痹。武汉木兰天潭生态农业园位于黄陂姚集街畈张村，园子里有2 000多头野猪，因连日高温，野猪变得异常暴躁。高温晒蔫了园区的猪草和农作物，让喜欢吃嫩草的野猪感觉有些不适应，到处觅食嫩草根、鲜藤叶。7月26日，四川达州地区一家养殖场因为天气太热，导致鱼塘里的水温度急剧上升，1.5万多kg鱼被热死，损失达20多万元［4］。

2.3极端高温天气将会严重影响生态环境的调节能力

高温会使土壤干燥，甚至干裂，土壤之间的空隙加大，导致蒸发面积增大、蒸发量增多，随之而来的是大规模的有机质退化、土地承载量下降，植被减少使裸地面积增加，进一步造成土壤沙化程度加深。第五次全国荒漠化和沙化监测结果显示，截至2014年，全国荒漠化土地面积261.16万km2，沙化土地面积172.12万km2。荒漠化和沙化土地面积分别占国土面积的1/4以上和1/6以上，保护与治理任务艰巨，成为我国最为严重的生态问题［5］。

高温天气越严重，人们就越离不开空调，目前正在使用的空调中，一部分旧式空调存在制冷剂泄漏的问题，这样就会使氟利昂等气体进入大气破坏臭氧层。另外，高温天气出行，人们使用汽车的频率大大增加，尾气的大量排放给大气施加了巨大压力，联合国调查报告显示，世界城市中的空气污染，60%以上来自汽车废气排放，所以近年来出现的雾霾问题一直难以缓解。

由于温室气体的保温作用，且城市内因为高层建筑林立，造成风力减弱，城市上空的热空气像一条厚厚的绒毯，使得中心城区的温度常常高于郊区，城市俨然成了一个个“热岛”。据了解，我国城市里的平均气温要比乡村高出1℃。最近的一份观测资料显示，上海城市和郊区的最大温差甚至达到了6℃。

多重复杂的因素叠加，生态系统各组成部分相互作用的影响，使极端高温引起了一系列恶性循环，破坏了自然的新陈代谢，对整个生态系统造成了难以预估的破坏。

3　出现极端高温现象的原因

按自然规律，太阳直射点由南转北，北半球进入夏季，中国大部分地区由副热带高压控制，是夏季炎热的原因。但近年来极端高温天气增多，影响范围扩大，其力度之大已不是自然的四季更替所能达到的。人们对这种酷热体会很深，那么究竟是什么造成了灾难性的炎热呢？

值得关注的是2014年9月开始的超强厄尔尼诺事件。厄尔尼诺暖流是南半球夏季太平洋中的反常自然现象。赤道暖流的加强和风带气压带的南移共同造成秘鲁寒流减弱甚至消失，且具有不固定、难预估的特点，所导致的水温升高、极端高温、暴雨洪涝等灾害在全球范围内都造成了经济损失和人员伤亡。此次厄尔尼诺持续18个月，直到2016年5月结束，但此次厄尔尼诺事件的结束，并不代表厄尔尼诺对全球气候影响的终结［6］。厄尔尼诺对中国的气候影响有一个特点，即主要出现一种滞后效应，这一点跟北美完全不同。美国之所以关注厄尔尼诺，是因为美国的气候大部分时间冬季的气候影响非常大，而厄尔尼诺在冬季尤其是圣诞节前后处于鼎盛时期，所以对北美的影响表现得比较直接。而我国处在上游，与北美的主要差异就是一个滞后性。因此，厄尔尼诺对我国夏季极端气候的影响不可忽视。除高温外，南方暴雨洪涝也是在其影响下造成的灾害。

厄尔尼诺的直接原因是温室效应增强。为适应现代化工业发展，人类大量排放燃烧煤炭、石油、天然气等化石燃料产生的二氧化碳。过多的温室气体滞留在大气中，破坏了二氧化碳产生和消耗的平衡。地球如同处于花园暖房，温度逐渐上升，热量难以散发。工业革命以来温室气体日积月累，温室效应逐年加剧，2016天的极端高温可谓是“冰冻三尺非一日之寒”。另外，城市的急剧扩张也为形成极端高温天气用力地推上了一把。城市的发展必然导致人口聚居，大量工厂由于集聚效应在靠近城市的边缘作业。拔地而起的钢筋混凝土森林不仅不能光合作用吸收二氧化碳，还阻挡空气流通、减弱风力。城市建筑的材质具有较高的热传导率和热容量，城市地面的性质决定吸收热量多、辐射热量慢。造成了城市的温度往往较之郊区要高。所以，虽然气候是造成热岛效应的客观因素，但城市才是“热岛”之所以热的最主要原因。

虽然人们已经开始认识到了这一问题，但面对日益紧缺的土地资源，在利益的驱使下，城市的大规模和无规划建设，使人类蚕食了原本担负城市透析和过滤功能的绿地和湿地，“热岛效应”越来越严重，极端高温天气又怎么会得到缓解。再者，由于极端高温天气的出现，人类生存的环境已经变得很脆弱，生态的修复功能也在不断退化，这样就在极端高温天气出现与生态环境破坏之间形成了恶性循环，进入了一个怪圈。

4　人类应对极端高温天气的对策

保护生态，遵循自然规律，减少“三废”排放，使生态恢复平衡和自我调节能力是缓解极端高温天气的根本措施。

4.1增强保护环境的社会责任意识

人是社会的主体，推动了经济发展，但也是目前生态失衡的罪魁祸首，现在到了有所警醒的时候，每一个人都必须树立起改善环境、恢复生态的观念。政府管理者一方面要科学规划发展，要始终如一地坚持生态优先、生态为重；另一方面，必须加强污染排放监管，积极治理已经破坏的环境，这是政府义不容辞的责任。企业经营者严格遵守法律和社会道德，停止超标排放污染气体和其他污染物，要将合法合规发展作为自己应尽的义务。作为社会个体的普通市民更应从自身做起、从小事做起，如减少机动车的使用率，出行选择公共交通、绿色交通，尽量减少机动车尾气的排放机会；能用电扇就不用空调，能自然纳凉就不用电扇；每个人都要树立生态与生命同价的意识，在全社会形成爱护生态、保护生态、维护生态的共识，为已经变得脆弱的生态环境筑起一道坚固屏障。

4.2积极改善“热岛效应”

加强城市建设的规划设计，融入生态理念，建设具有较强生态修复功能的宜居城市是当务之急。要达到这一目标，有许多方面的工作可以去探索和实践。如扩大城市绿地面积，可建造立体绿化，如在高层建筑楼顶和小区公寓的阳台花园、高架和立交桥围栏等地方进行植绿。增加城市湿地面积，充分发挥湿地在修复生态中的特殊作用，依靠功能健康的城市“肾脏”和“绿肺”来净化空气水质、缓解污染排放。我们常常见到这样的现象，水系充沛的城市为了美观，不断填湖造房，或者人为地改变河流的走向，殊不知砖块砂石堆砌起的河道纵然美观，却完全不吸热。一座城市半城水的德国汉堡，展现出这样一幅人与自然和谐相处的美好画面：2 500座桥梁连接起一座城，围绕着阿尔斯特湖，人们在夏天的傍晚观光散步，而汇入湖泊的无数小溪是帆船手们最爱的障碍跑道。尊重自然，自然也会回馈城市一个避暑胜地。

改变城市建筑材料当然是主要办法，如下垫面材料的使用，可以通过与郊区下垫面性质的比较，采用透气透水的材料铺设城市路面；墙体材料要推广使用绿色建材，既降低资源的消耗，又杜绝污染的排放。减小城市建筑和人口密度，可建设卫星城市为主城区分担压力，并将会产生污染的企业迁至较为开阔的地带；根据城市的地理特点设计主要道路的走向，以增加城市通风力度。提高技术创新能力，促进工厂企业转型发展，增加清洁能源使用和提高能源效率，依法取缔老化的机器，改进废气回收工艺。从多方面治理机动车尾气，将废气排放标准与国际接轨，提高机动车制造企业准入门槛，从源头上遏制高污染废气的产生；完善城市公共交通建设，给市民绿色、低碳、便捷地出行创造条件。

还有许多国外解决“热岛效应”的案例值得分析借鉴，如在世博伦敦案例零碳馆，通过利用太阳能和江水源给进入室内的新风降温除湿，从而使建筑物降温。法国阿尔萨斯案例馆也充分利用水来降温。经屋顶水泵抽送，水幕以48m3/h的流速不断冲刷着门口玻璃幕墙的玻璃。再加上太阳能板产生的阴影，使玻璃幕墙中间空气层的温度有所降低，进入建筑的空气经过玻璃幕墙“冰镇”，自然让人感到凉风习习［7］。借鉴他人成功经验，把握本地的特殊性，设计合理有效的解决方案，为我国的城市建设和防止极端高温天气的出现努力。

4.3设法应对厄尔尼诺效应

科学家认为，厄尔尼诺现象的发生与人类自然环境的日益恶化有关，是地球温室效应增加的直接结果，与人类向大自然过多索取而不注意环境保护有关。所以，应对厄尔尼诺首先要少排放气体，减轻地球的温室效应。其次，要增加地球表面的绿地面积，在植树造林的同时，减少树木的砍伐量，使大气中的氧气含量尽量处于平衡状态。另外，加强对动物的保护，保护生态链完整不被破坏。与此同时，还要不断提高对厄尔尼诺的监测水平，预测可能发生的气候灾害，做好应对的准备。比如储存充足的水源防范旱情的来临；在干旱严重的地区要及时发布灾害预警，必要时人工干预天气等。

［1］扬州网-扬州晚报.国家气候中心专家表示高温持续时间和强度还不确定［EB/OL］.http://news.yznews.com.cn/2016-07/30/content_5776149.htm，2016-07-30.

［2］健康365网.高温是一种灾害性天气对人们日常生产生活有各种危害［EB/OL］.http://health.365jia.cn/news/default/ showComment/id/464325，2016-07-26.

［3］王晨，韩嘉乐.高温对农作物的影响［EB/OL］.http://toutiao.com/i6312649842417992193/，2016-07-29.

［4］长江商报.高温晒蔫生态园猪草野猪跳出猪栏寻草破坏园区［N］.长江商报，2013-08-17.

［5］中国林业网.第五次全国荒漠化和沙化土地监测”情况［EB/OL］.http://www.forestry.gov.cn/gzsl/2734/content-831567. html，2015-12-29.

［6］人民日报.百年最强厄尔尼诺形成对中国气候产生重大影响［N］.人民日报，2016-07-24.

［7］沈轶伦.走出“热岛”：与自然亲密接触——从世博会案例看城市如何降温消夏［EB/OL］.http://www.360doc.cn/article/ 620041_40553687.html.2010-07-22.

Scientific Research Evaluation and Countermeasures Analysis Based on Global High Temperature

Shen ManqiYe Xiaowei
（Huzhou High School Grade Three（1）in Zhejiang Province，Huzhou，Zhejiang 313000）

Since the beginning of the 21st century，humanity is under the influence of extremely hot weather，based on this，the harms of extremely high temperature weather to human，animal，plant and environment wereintroduced，the causes of extremely high temperature weather were briefly analyzed，and the countermeasures to reduce the occurrence of extremely high temperature weather were given.

extremely high temperature weather；harm；reason；countermeasure.

X43

A

1671-0037（2016）07-37-3

2016-6-12

沈曼琦（1998-），女，高中在读；指导老师：叶笑伟（1979-），女，本科，一级教师，研究方向：高中化学教学。