阿拉善高温天气危害性评价及预防措施
2022-11-25内蒙古自治区孪井滩气象站李永善
内蒙古自治区孪井滩气象站 李永善
1 研究状况
近100 年来,受全球气候变暖和温室效应加剧的共同影响,我国的年平均气温升高趋势明显,每年约增长0.5~0.8℃,在近50 年变暖趋势效应更为明显,中国大部分地区普遍呈增温趋势,增暖最为明显的是北方地区。在气候变暖的影响下各地出现不同程度区域天气和气候极端事件的频率发生明显变化,我国、非洲和美国的研究均表明,每年因热浪袭击致死的人数增加近千例,在大城市中尤为显著。根据2020 年和2050年的气候变化预测,其结果显示夏季的死亡率具有较大增加趋势;城市的气候极端事件(暴雨内涝、高温热浪、雷暴等)受全球气候变化和区域快速城市化、工业化造成的城市热岛效应的双重影响,其发生频率大幅增加,高温对全球气候变化的响应表现尤为突出,已成为气候变化研究中的热点问题之一[1]。20 世纪以来,在全球变暖影响下,全球气候与环境都发生了重大的变化,由于阿盟所处地区气候、地形的特点,暖干化趋势异常突出,发生干旱灾害的频次及影响范围逐渐加重。
经过专家研究指出,人体生理活动在气温达到30~34 ℃时会开始受到影响,当气温大于35℃时,人体的调节功能会大大减弱,疲劳、烦躁等感觉容易出现,还会引起人们晕厥、中暑。人们工作效率会因高温酷热的持续引起的情绪烦躁、易怒等而降低,和往常相比犯罪率和交通事故也会增加,而且容易引起中暑发病,老年人和体弱多病等脆弱性人群尤为明显,医院高温急诊数量增多,许多需要开展露天作业的建筑单位不能正常施工,城市的供水供电装置也会因为高温影响而超负荷运行,造成部分地区水电供应紧张,对广大人民群众的生产生活和城市的建设发展产生严重影响。植物生长发育会因持续多日的高温少雨而产生不利影响,进而使农林牧业的产量和品质下降,严重危害农林牧业生产。高温天气的频繁发生,还会导致大气降水量明显减少,高温日数增多,日照强度加剧,使土壤水分蒸发的速度加快,进而引起土壤水分迅速下降,因此夏季高温酷暑天气的频发,大多会伴随着大气干旱和土壤干旱的同时发生,在高温增加、降水减少的共同作用下,会引起严重的干旱,或者加重干旱的严重程度,使农作物产量和谷物质量严重受损,森林、草原火灾在高温加剧情况下也极易发生;持续高温天气还易引发水藻疯长,使水体缺氧鱼类死亡,并在高温条件下发酵产生臭味,导致水源污染;中国气象局国家气候中心主任董文杰还指出,高温危害绝不亚于海啸。因此,对高温灾害的研究备受人们关注。
综合阿盟地区的地理位置、气候类型以及高温特征不难发现,阿盟地区的高温危害将涉及人们生产生活的多个方面,对此进行分析、评价和预防措施的布置考量是十分重要的。
2 夏季高温危害性评价
2.1 高温对人体健康的影响
2.1.1 高温影响人体机制
刘建军[7]等研究指出,气温一旦达到30~34℃,人体的生理活动就会受到影响,气温达到35℃以上时,就超出人体耐受范围,人体调节功能就会大大减弱,容易导致疲劳、烦躁等,甚至会引起晕厥、中暑;当气温在35℃~40℃之间时,人们就会觉得异常燥热,当气温≥40 ℃时,就会难以忍受。人体生理热平衡会在高温气候,特别是持续的高温情况下受到破坏,从而导致发病。医学验证表明,人的体温是恒定的,皮肤温度约为32℃,在适当的范围内,气温的变化不会引起人体的异常反应,产生不舒适感;但是人体在新陈代谢的过程中会不断地吸收热量,摄取食物的过程也会使人体产生热量,为了实现保持体温平衡的目标,人体机制会自动地通过传导、辐射、对流以及蒸发等过程释放或吸收热量,与环境进行热量的交换;人体最适宜的环境温度为26~28℃,在这个范围内就会处于热量平衡的状态,人体就会达到体温状态,不会产生排汗现象。
2.1.2 高温使发病率增加
余兰英[9]等在高温干旱对人 群健康影响的研究中指出,高温会对人体健康产生直接影响,会促使人群患某些疾病或使已患的疾病加重,比如引起中暑,引起某些慢性疾病的急性发作,引起某些传染病的流行,从而造成死亡率大大增加,间接影响主要是对某些与人体健康有关的社会因素产生影响,如造成经济损失、加重环境污染等。研究发现,脑血管病、心脏病和呼吸道等疾病在高温时期极易多发,死亡率会相应增高;特别是老年人的死亡率增高尤为明显。持续的高温天气使人体在较长时间里通过大量地出汗来维持体温的恒定,体力消耗巨大,并且人体新陈代谢在高温环境下会更加旺盛,能量消耗大,而人们的睡眠质量、睡眠时间会因闷热的气候条件而受到影响,食欲也会大减,使得人体免疫能力下降,再加上高温环境下产生的不舒适感会促使人们通过使用空调、风扇等设备来降温解暑,人体适应能力会因长时间处于过低温度的环境里而减弱,抵抗能力也会受到影响,若此时病菌、病毒等入侵体内,就会引发上呼吸道感染。
2.1.3 高温使死亡率增加
长时间处于高温环境会使人体皮肤血管扩张,大量的汗液流失使得血液浓缩,心跳增快、心脏负担加大、血压上升,容易导致心、脑血管疾病突发,并使死亡率增加。有研究表明,65 岁以上老年人是高温天气引发疾病和致其死亡的主要受害人群,根据2010 年全国第六次人口普查数据显示,内蒙古自治区65 岁及以上人口为1868157 人,占全区常住人口7.56%,与2000 年第五次全国人口普查相比,65 岁及以上人口的比重上升 2.21 个百分点。据 Oechsli 和 Bnechley 对 1939、1959、1963 年洛杉矶夏季酷暑期内死亡率的研究表明,在最高气温低于35℃的情况下,温度变化对死亡率的影响可忽略不计,而当最高气温高于35℃时,夏季高温引起的过量死亡率则占到年平均值的27%。据李源、谈建国等依据人体对所处温度的感受将温度划分为不同的等级:18~23℃ (处于“舒适”等级)、23~29℃ (处于“舒适偏暖”等级)、29~35℃ (处于“暖”等级)、35~41℃(处于“热”等级)、超过 41℃(处于“很热”等级)5 个等级,研究结果显示:当体感温度处于“舒适”“舒适偏暖”时,平均超额死 亡率基本为0,即没有超额死亡率;处于“暖”和“热”时,平均超额死亡率一般不超过5%和10%;而处于“很热”时,超额死亡率就会明显增大,且总体上与体感温度的变化成正比。阿盟地区作为内蒙古的高温中心,1965~2015 年的最高气温均以超过35℃,51 年间最高气温的平均值高达41.58℃,超出人体所能承受的正常范围,极易引发高温中暑以及致死事件发生[2]。
2.2 高温增加水电供应的负担
人们为了在夏季高温时期得到舒适的环境,满足生活的需求,空调、加湿器、风扇等用电设备在很多家庭和办公场所都会大量使用,使耗电量普遍大幅增加。城市、农村在机械化发展的进程中,生产生活的各个方面都加大了对水、电的需求量,工业生产为了维持正常的运转和经营,在高温时期必然大量使用制冷设备,使工业用电量剧增。电力负荷的大幅度增加会产生过多的人为热量向空中释放,增强热岛效应,这样一来,反而需要更多的水电来降温解暑,致使水电供应更加紧张,产生额外的费用支出。例如,夏季不仅民众生活用水会大幅增加,为了缓解城市高温状况,城市环卫部门还会采取道路洒水降温等措施,因而更加剧了夏季用水量的增长。
2.3 高温导致干旱加剧
阿盟地处青藏高原东北部,研究表明该区域是全球同纬度最干旱的地区之一。夏季高温导致蒸发作用加强,加剧旱情,超出动植物的承受极限,危害植物生长发育,导致农作物减产,经济损失重大。阿盟地区处于内陆高原,是典型的大陆性气候,四季分明,夏季炎热,受山脉阻隔影响,降水量少而不均、多风干燥、昼夜温差大。据统计,阿盟地区7 月份平均气温达到22~26.4℃,极端最高气温为44.8℃。阿盟地区日照时数多,多年平均降水量为320mm,年太阳总辐射量为147~165 千卡/平方厘米,西北风盛行,年平均风日数多,其中,西部的年均特大风日和日照时数均居于高水平。据统计,我国农作物每年平均受旱灾影响的面积达到3亿多亩,每年因为旱灾缺水造成的经济损失高达2000多亿元。
2.4 高温影响工业生产
人们在夏季高温时期,疲劳、烦躁的感觉容易增强,同时也会引发发病率、死亡率的增加,使得工业生产受到影响。在高温天气里,人们的情绪容易受到外界影响产生波动,心理容易受到刺激而产生烦躁不安的感觉,长时间的出汗会损耗内能,难以集中精力,而且会使思维迟钝,行动缓慢,导致工人工作效率低下。美国伊利诺斯大学调查研究显示,当人体处与20 ℃的环境时,工作效率最高,随着气温的提高工作效率会逐渐下降,当气温上升为35℃时,人们的工作效率就只有20℃(最高效率)时的75%,当气温达到41℃时,劳动效率则会下降到50%。在夏季持续高温的气候条件下,高温极易导致建筑施工等地工作人员中暑,而且对水泥预制、混凝土施工的凝合和保养极为不利,严重影响施工质量,加强施工难度,拖延施工进度,当气温高于38℃时就应该停止室外的施工作业。另外,某些特殊的工业材料会在高温下发生变质受损,管理储藏的费用会增加,产值受损。
3 高温灾害预防措施
鉴于夏季高温对居民身体、生活和工作都会产生众多的不利影响,而人类又无法凭借自身的力量来改变气候条件及其变化趋势,因此,通过有效的规划,采取相关措施来缓解高温强度、减轻高温危害,为大家的生产生活提供一个更为安全、健康的环境,减少因为气候变动对人类生命和财产的损失,不失为一个有意义的探索。
3.1 合理规划城市规模,控制人口增长
我国城市化进程加快,城市人口激增,人口密度加大,生产生活对大气中排放的人为热量增多,不仅加剧了高温的影响,而且使得空气质量下降。因此,要合理规划城市规模,控制人口增长速度,减少人为热量的排放。在城市建设中,应该考虑到建筑的布局、高度、密度,注意加大城市建设的绿化面积,发挥植物调节气温、净化空气的作用。根据环境与防灾的要求,城市绿化面积不应低于城区建成的30%,并应根据城市的地形、规模和工业发展状况等来进行合理的规划、布置[3]。
3.2 注重新型环保能源、材料的开发与利用
在经济发展过程中,逐步转变以煤炭、石油为主的燃料能源结构,加大对清洁能源的开发和利用,制定严格的工业污染物的排放标准,并建立监督实施体制;控制城市家用小汽车的数量,对汽车尾气的处理设备进行严格的监控和把关;重视城市建设材料的选择,既要使其达到相应的标准,又要满足夏季隔热和冬季保暖的效果。加大对太阳能、风能、潮汐能等新型能源的开发利用力度,加强对太阳能电器的推广使用。
3.3 建立完善的高温天气预测、预报体系
通过加强对城市高温天气及其变化的研究,掌握基本的变化规律,了解并宣传高温天气对人们健康、生活和工农业生产的影响,气象部门努力提高预报的准确性和及时性,通过扩展高温天气的预报渠道,加大灾害性天气相关知识的科普和宣传力度等途径,使人们充分了解到其危害性,争取在第一时间做好预防工作,减轻受灾程度,降低灾害损失[4]。
3.4 建立高温应急机制、实施灾后重整
根据相关部门的检测积极采取预防措施,在高温天气来临之前就建立应急机制,及时调度水电等生产生活必需资源,解决高温时期水电供应紧张的问题,并且加强高温阶段对医疗卫生、交通环卫等方面的部署,以便加快对夏季高温的缓解,最大限度地减少高温危害。2010 年,为及时应对高温危害,阿盟气象局采取了多项措施,实时发布干旱预警,反馈监测结果,并准备增雨火箭架等设备,随时待命进行人工增雨作业[5]。
4 结论与讨论
阿盟地区的高温对人们的生产生活都造成了极大影响,不仅危害人体健康,而且对城市供水供电也会带来极大的压力,最重要的是高温干旱会给农牧业发展带来很大的损失。因此,在对高温灾害的应对方面,针对阿盟地区具体情况,在城市规划、能源利用、预防预报、产业调整、草原建设等方面提出了几点建议,以减轻高温带来的危害。