地球与人，面对“烤”问

朱秋雨

北半球的夏季正被酷热炙烤。如果在2022年7月打开世界地图，你会发现，象征35℃以及以上气温的深紫色和深红色，笼罩着北半球大部分区域。

7月19日当天，英国多地录得有记录以来最高温。伦敦希斯罗机场观测到英国历史极端最高温， 40.2℃。高温同时侵袭亚洲多地，日本、韩国、中国都是亲历者。

例如，2022年夏季，生活在我国长江流域的人们发现，蚊子比往年更少了。

南京市疾控中心释疑称，这是由于蚊子喜欢活跃在20—30℃的多水环境中。在超过35℃的环境中，蚊子大部分会藏起来，部分可能已经热死。生物对高温的反应比人类更敏感，来得更真实。

人类正处在前所未有的热炉中。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新研究发现，自1970年以来的50年，地表温度上升的速度比过去至少2000年的任何50年都快。21世纪的第二个10年（2011—2020年）的温度，已经超过了最近一个多世纪的温暖期。

地球为什么看似越来越热？气象学家最近50年都在想这个问题。

中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室主任王春在告诉南风窗记者，地球科学与物理、化学、生物等学科有一个较大差异，即他们无法对地球本身进行真正的实验。

因此，王春在说，在超级热浪事件中，由于过往极端事件的个例较少，影响因素多，时间尺度也不同，归因难度很高。

对2022年的极端高温事件进行归因，仍为时尚早。但是，一个共识在科学界已基本形成：全球整体变暖的趋势下，今后夏季极端高温天气频率增多，强度将不断加强。

总体看来，今年我国高温综合强度为1961年有记录以来的历史第三强。

当极端高温变成未来较大概率事件后，亟待思考的是：人类该如何和热浪共处。经历了一个个突破高温线的盛夏，集中在城市生活的人们，做好准备了吗？

燃烧的夏天

2022年的夏天能热到什么程度？今年7月，北极圈某地气温一度飙升至32.5℃。在北极地区的科学家们，甚至穿着短袖短裤打起冰上排球。

而在欧洲，世界卫生组织7月23日表示，西班牙和葡萄牙今年各有超过1000人因高温死亡。

中国气象局将35℃作为高温的“门槛”，日最高气温超过35℃，即高温天气。高温天气如果持续3天以上，即定为“高温热浪”。

以这样的标准放到2022年，热浪已经可以演变为“海啸”了。国家气候中心副主任肖潺8月3日总结，7月，全国平均高温日数为5.6天，较常年同期偏多2天。

肖潺还表示，进入21世纪以来，我国大范围持续高温事件典型年份有2003年、2013年、2017年等。总体看来，今年我国高温综合强度为1961年有记录以来的历史第三强。

国家气候中心首席专家、中国地质大学（武汉）兼职教授任国玉告诉南风窗记者，我国今年的极端高温主要出现在长江流域及其以南地区。放至整个北半球来看，极端高温出现在欧洲中西部、美国中西部和东亚副热带地区，后者还包括韩国和日本南部。

“直接原因是大气环流异常。”任国玉表示。副热带高气压带异常强盛，是造成东亚地区多地炙热的“元凶”之一。

副热带高气压带（以下简称：副高）位于南北纬20—30度附近的副热带地区。其控制下的大气盛行下沉气流，带来少云、干燥、太阳辐射强的炎热天气。

在正常年份，由于地中海、青藏高原和落基山脉三个地区的“阻隔”，北半球被分割为三个副高带：北大西洋副高压带、伊朗高压和北太平洋副高压带。通常情况下，东亚副热带地区被北太平洋副高压带控制，欧洲西南部则被北大西洋副高压带控制。

异常的是，2022年的夏季，伊朗高压克服青藏高原的阻挡，与北太平洋副高连通，同时，北太平洋副高和大西洋副高越过落基山脉连通。三大副热带高压如今环绕北半球，引发了多地大面积极端高温天气。

“在欧洲，大气中下层出现西部低压、东部高压的异常组合图式。来自北非沙漠的干热空气大举入侵中西部欧洲，造成欧洲西部罕见高温热浪。”任国玉分析。

与高温热浪相伴的是，2022年，北纬30度附近地区雨季缩短。在日本南部，雨季通常从6月持续到 7月中旬。但2022年雨季平均只持续了 21 天，足足短了三周。在中国，长江流域“梅雨”期缩短，降雨量明显偏少。

雨水还有降温的作用。任国玉介绍，由于地表水和土壤水具有更高的比热容，可以吸收大量热量，同时又通过“蒸散发”消耗一部分热量。雨水多的时候，气温一般不容易升的很高。

因此，今年夏季长江中下游地区云量少，太阳辐射强，地表气温高；同时降水偏少造成土壤含水量低，近地表的空气被进一步加热，气温会异常偏高。

如此异常的高温天气并非2022年独有。自2017年开始的近5年，极端高温事件在世界频发，将多国搅入水深火热之中。

2021年6月至7月，北美地区出现史无前例的高温热浪，山火爆发，生物死亡。其中，加拿大大不列颠省连续3天刷新该国最高温纪录，最高达49.7℃，致700余人死亡。

2020年9月，因夏季高温干燥，澳大利亞开始燃烧。在该国人口聚集的东部和南部，山火连续燃烧4个月都未被扑灭，火势覆盖近10万平方公里的林地。

“地球变火球了。”澳大利亚人当时感叹。

极端的天气

极端高温事件发生的背后，是整个气候系统的变化。任国玉告诉南风窗记者，自然气候变率是造成“年际”到“多年代”尺度气温、降水波动的重要原因。

自然内部变率一个表现是，1998年至2000年前后，气候发生了一次明显的自然转型。任国玉说，自那以后，北半球中低纬度大陆地表变暖减缓，北极地区变暖异常加速，并伴随着海洋和大气环流的相应改变。

“主要是高空西风环流的径向波动幅度变大了。”

这种高幅度的波动意味着，大气中水分和热量的南北交换更为强烈、频繁。“冬季更容易产生低温寒潮，夏季更容易出现高温热浪，极端天气也更容易发生。”任国玉总结。

令人绝望的是，与极端高温相伴随的，是多地发生强降水、洪涝、干旱等极端天气。

IPCC报告显示，全球地表温度每增加0.5℃，极端天气的强度和频率明显增加。很多地区发生旱灾的频率大增，一些地区强降水的可能性也会大增。

世界气象组织在《2020年全球气候状况》中指出，比起刚进入工业化的时期（1850—1900年均温），截至2020年，全球已升温约1.2℃。

该报告表明，地球温度每上升 1℃，4级或5级（最强）热带气旋发生频率将增加30%。而世界气象组织在《2020年全球气候状况》中指出，比起刚进入工业化的时期（1850—1900年均温），截至2020年，全球已升温约1.2℃。

除自然因素以外，许多气象学家强调，人类活动也是促成高温天气的一大“刽子手”。多项科学研究已显示，以排放温室气体（例如二氧化碳、臭氧、甲烷、氧化亚氮等）为主的人类活动，对夏季极端高温事件的增多、增强起重要作用。

从量子物理的角度来看，以二氧化碳为代表的温室气体，恰好匹配地球自身发射的红外线光子。这意味着，温室气体会大量吸收带有能量、原本向外太空发射的红外线光子，导致部分红外线光子返回地球表面，造成全球变暖效应。

世界气象组织曾在2021年撰文总结，只要人类持续排放温室气体，全球温度就会继续上升。鉴于二氧化碳的寿命很长，即使排放量迅速减少到净零，现有的温度水平也将持续数十年。

王春在告诉南风窗记者：“从长期来看，温室气体排放为主的人类活动不仅是逐日气温增高的主要原因，也会大幅度增加超级热浪事件发生的概率。”

“根据IPCC的数据，1850—1900年间，50年一遇的极端高温事件，现在平均每50年会发生4.8次。”王春在说，如果未来全球平均温度升高4℃，这种超级热浪事件将平均每50年内发生39.2次。

城市的人们

当极端高温事件随着全球变暖开始频繁，横亘在人类面前的问题是，我们该怎样面对愈加炎热的酷暑？

气温是衡量热感、对抗高温天气的一大标准，却不是全部。气象专家指出，不同地区、不同人群、不同地表，对高温的反应都不同，这直接影响了各地防范极端高温的办法与角度。

从世界范围看，没有习惯炽热仲夏的欧洲西部等地，应对热浪的经验明显不足。

国际能源署数据显示，欧洲的家庭空调普及率不足5%，远低于美国和日本的近90%、中国的60%。例如，在西欧经济最发达的德国、法国和英国，家庭空调配备率分别为3%、5%与5%。连较为炎热的意大利，空调配备率也仅为7%。

西欧国家极少主张装空调，首先是源于常年温凉的气候条件，其次也与其古老的建筑结构有关。较早设计的楼房，基本很少为空调留出专门的空间。再加上该地区提倡的环保理念，买、安装空调的成本尤其高昂。因此，超级热浪来临时，该地区显得更为脆弱。

“温度异常高，加之一般建筑物内没有降温设备，人们缺乏应对极端高温的经验，间接造成（西欧）有基础疾病的老年人死亡。”任國玉分析。

除了应对高温的基础设施，气象学界同时强调全球变暖下的城市化角度。任国玉认为，在同一次区域性高温热浪过程中，城市人群会比乡村人群感受到更强的负面影响。

如此的差异是由于随着城市化的发展，城市“热岛效应”加强，出现了城市气温比郊区高很多的情况。

南京信息工程大学应用气象学院副教授周德成告诉南风窗记者，在同一城市内，不同区域的温度差可能超过10℃，甚至更高。

“城区内不同‘下垫面的面积比例，是影响温度的最主要因素。例如绿地（树木冠层、草坪）、水体和不透水面（指渗透率较小的表面）比例。一般而言，绿化率和水体占比越高的地方，热岛效应越弱。” 周德成说。

认识到影响城市气温的规律以后，任国玉认为，北方内陆城市规划部门应考虑扩大公园和绿地面积比例。

城市景观的配置也会影响城市热岛的强度。“同样的建筑面积，建筑物的空间分布、高度和方向不同，产生的热岛效应也不一样。”

除了空间结构，周德成说，不同的建筑材料对热岛的影响也很大。

“比如，白色的屋顶比暗色屋顶，温度更低。”

城市热岛效应有季节性变化和日内变化。一般来说，北方城市热岛效应在冬季和秋季比较强，春夏季较弱。就日内变化而言，北方城市热岛效应在夜晚比较强，白天较弱。

但他认为，热岛效应不意味着全是坏事。有了“热岛”的存在，到了冬季，将有利于减弱强冷空气入侵带来的低温寒潮。

认识到影响城市气温的规律以后，任国玉认为，北方内陆城市规划部门应考虑扩大公园和绿地面积比例。在中纬度地区，植物夏季因光合作用，需要消耗能量，大面积的绿地可起到降温作用。而到了冬季，由于植物落叶或枯萎，生长过程停止，基本不再消耗地表水分和热量，有助于提高城市近地表气温。

而在中低纬度沿海城市，任国玉说，可以考虑充分利用海陆风气流，设置与海岸线垂直的路网和街道。这一做法用于增加白天海风和夜晚陆风的通透性，缓解街区的高温。

周德成表示，在土地面积有限的情况下，人们可以通过屋顶绿化或者采用高反射率的建筑材料，应对高温热浪。此外，城市通风廊道的设计也将起到重要作用。这一办法通过改善城市风场，缓解热岛效应。

学会在城市中与高温共处，提升我们应对气候变化的坚韧性，这方面人类处于探索与改良状态。

只是，要从源头上解决高温问题，容易陷入一个恶性循环：极端天气发生得越频繁，或者全球经济发展得越迅猛，安装空调和取暖机的需求将越多。人类排放的温室气体又会增加，全球变暖就更难缓解。

王春在说，团队的研究最后分析发现：“如果全人类不行动起来，采取适当的减排措施，这种百年一遇的超级热浪事件在未来将变成常态，最终严重威胁人类健康与生态平衡。”

（实习生黄泽敏对本文亦有贡献）