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小埃斯特班·查维斯（Esteban Chavez, Jr.）是美国联合包裹服务公司（UPS）的一名司机，在加利福尼亚州帕萨迪纳工作。2022年6月25日，查维斯如往常一样开始了一天的工作，但是那天帕萨迪纳正遭遇一股强烈热浪的袭击，到了下午三点左右，温度已经超过了32.2℃。在送完最后一件快递后，查维斯瘫倒在货车的驾驶座上失去了意识，过了20分钟才被刚才的收件人发现，随后被送往医院抢救。后来查维斯的家人称，他因热衰竭（heat exhaustion，高温环境下出现恶心晕眩等症状）发展成的热射病（heatstroke，高温环境下身体调节功能失调而伴有惊厥、昏迷等症状）死亡，年仅24岁。
极端天气
由于气候变化以及城市热岛效应，人口密集城市里的居民受极端高温的影响最为严重，甚至由此出现了一些死亡事件。
暴露在极端高温下会损害人的中枢神经系统等重要的器官，进而以很快的速度发展为高温相关的疾病，包括热衰竭、热痉挛（heat cramps）或热射病。极端高温还会加重高血压和心脏病等已有疾病，并且对患有慢性疾病的人尤其危险。
这表明，老年人更容易受到极端高温的影响。此外，儿童在极端环境中可能还无法像成人那样有效地调节体温，因此对高温也很敏感。不过，所有年龄段的人都有可能面临高温威胁。研究表明，无论年龄大小，户外工作者受极端高温影响的风险都是最高的。
在美国，极端高温在导致死亡的天气因素中占第一位，并且在大多数年份都比飓风、洪水和龙卷风导致的死亡人数总和还多。但是研究显示，相对于风暴潮和野火这样的极端天气事件，人们在遭遇极端高温时往往更不知道该如何应对，也不认为它会在很大程度上威胁健康。然而事实是，极端高温对人们的威胁真实存在，但人们却没有采取行动来保护自己，这种不一致甚至从个体认知层面延伸至政策层面。在气候变化的缓解和适应计划中，高温对人类健康的影响通常不受到重视，甚至可能压根就没有被考虑在内。
城市热岛
从1880年开始精确记录气温到1980年，全球平均气温每十年升高约0.07℃。随后自1981年起，温度增长的速度就增加了一倍多，过去40年里全球年平均气温每十年增加了0.18℃。虽然增长速度可能看起来相对较慢，但这对地球的累积影响相当大，使得全球气候发生了巨大转变。
其中，2010年至2019年是有记录以来最热的十年。此外，2022年的夏季是美国部分地区有史以来最热的夏季：作为地球上最热的地区之一，加利福尼亚州死亡谷的气温不出所料飙升至52.8℃。美国一些不常遭遇极端高温的城市的温度也创下了历史新高，比如爱达荷州的邦纳斯费里（42.2℃）和华盛顿州的奥马克（47.2℃）。
极端高温对社会各阶层都是一种威胁，但居住在人口密集的城市里的人受到的影响最严重。随着世界上越来越多的人搬到城市里安家落户，城市化和高温相关风险之间的联系变得越来越重要。根据联合国经济和社会事务部下属的人口司的数据，到2050年，全球城市人口占比将从2018年的55%增加至68%。
不过，全球各国的城市化进程存在差异。例如，北美洲的城市人口比例已达82%，相比之下，中国和非洲的这一占比则分别为65%和43%。此外，美国的城市化率从20世纪50年代的50%增加至2020年的83%。这种快速增长会给本就因气候变化而受影响的人类健康、基础设施和社会经济体系，以及能源和水等重要资源带来了更多压力。
市中心（城市的核心地区）的建筑、道路和停车场的密度通常较高，所有这些基础设施都会吸收并储存热量。相反，公园、高尔夫球场等绿色空间能够通过蒸散发（Evapotranspiration）来降低地表和空气温度，从而减少社区内的热量。此外，成龄树和其他自然景观能够提供遮挡，减少太阳光直射并增加大气湿度。随着热浪变得更加频繁和强烈，城市的夜间温度和平均气温都高于绿色空间面积较大的区域。这种现象通常被称作城市热岛效应。
在城市热岛中，有一些区域比其他区域更热而被称作“城市内”热岛，而这通常是因为它们的绿色空间面积最小。正如《美国科学院院刊》（PNAS）于2021年发表的一篇论文所述，最近有许多研究表明“极端高温对城市中贫穷人群的影响相对更大，凸显出了严重的不平等问题”。
脆弱人群居住的社区可能由于一连串的原因而缺乏绿色空间，包括一些旨在限制某些群体向上层社会流动的政策，例如可追溯至20世纪30年代的“红线政策”（redlining）。
“红线”代表了相应社区（根据居民种族被划分）的等级——最低等级。社区的等级越低，获得投资的机会就越少，居民也越难以申请贷款。
这种做法源自富兰克林·D.罗斯福就任美国总统后提出的罗斯福新政（一系列经济政策），这些由联邦政府资助实施的政策实际上强化了种族隔离。例如，联邦住房管理局（FHA）拒绝为黑人等非白人家庭的房屋，以及被认定距离黑人社区太近的白人房屋提供保险。当地政府还采取了“良性忽视”（benign neglect）政策（对种族隔离问题不管不问并认为这些问题能够自行缓解），导致一些区域格外缺乏资源和机会。
更精准的风险评估
此前，城市热岛效应与全球气候变化关系不大，但最近有研究表明，平均而言，到2050年，城市热岛效应对全球变暖的贡献将相当于温室气体排放的一半。换句话说，城市正在经受双重打击：为修建道路而牺牲绿色空间的城市规划，以及气候变化都在使大都市区增温，这会影响大气化学成分，加剧城市空气污染。目前，预计到2100年，全球气温将升高2.1℃~3.5℃，导致城市温度达到难以忍受的高温阈值。
由于极端高温事件会对历史上脆弱的城市社区带来严重影响，因此我们需要研究如何减轻相关的负面效应。在霍华德大学的NOAA大气科学与气象学中心（NCAS-M），我和同事主要关注人们如何处理极端高温相关风险，以及如何应对高温警报。我们来自多个学科，包括大气科学、通信、计算机科学和社会学，旨在探究如何为社区提供信息以便做出更好的决策，进而帮助人们制定有用且现实可行的短期和长期计划。
目前，我们主要在巴尔的摩开展研究，这里是美国城市热岛效应最严重的城市之一。此前在2020年，一项由美国弗吉尼亚联邦大学环境研究中心的杰里米·霍夫曼领导的研究表明，因红线政策而得不到投资的巴尔的摩社区在夏季的温度比整个城市的平均温度高3.3℃。
我们的研究项目采用了公众参与的科学研究方法，让我们有绝佳的机会来了解受高温影响最严重的社区居民的状况。为了评估巴尔的摩的人们对天气预报和高温事件的反应，我们开发了一款应用程序，它融合了天气信息、风险沟通和行为健康信息，可以向受试者发送信息，也能收集关于受试者收到极端高温警报后的行为反应的数据。
一些早期的研究项目会通过和城市居民交流，从而了解他们如何看待和应对极端高温事件。作为其中的一部分，我们也会询问受试者对气象警报和极端高温潜在威胁的认识。我们还通过焦点小组访谈法，让受试者进行互动式讨论，从而观察受试者之间的对话，并收集到个人和集体的回答。
当问及他们对高温警报的认知程度时，许多焦点小组成员似乎对此有一些基本认识。他们表示知道高温警报的存在，并且多数人称自己在收到警报信息后会做出行为上的调整，包括多喝水，以及等到一天的晚些时候再从事会消耗大量能量的体力活动。但是，大多数人并不清楚天气预报中不同警报等级的具体含义，也不知道对此应该做出什么反应。比如，一些人没有意识到高温预警和高温警告之间的差异，前者让人们做好准备，后者让人们立刻采取防范措施。
我们还发现，人们对酷热指数（heat index，又称体感温度）的了解也非常有限。酷热指数是一种通过综合某一天的空气温度和相对湿度，从而估算当日体感温度的热指标。这相比于空气温度更能提醒人们注意特别危险的高温天气。我们很清楚这也有额外的好处：普通大众可以由此对气候变化的影响有更多的了解，并且认识到高温相关的问题会随时间的推移变得更加糟糕。
值得一提的是，我们的研究有一个重要的发现：了解基本的高温相关风险，并不代表一个人就能准确地认识到高温给自己带来的威胁。几位受试者表示，他们知道人们可以通过多种方式来保护自己免受高温的影响，但这种认识并没有促使他们采取防范措施，因为他们认为高温不会构成直接威胁。例如，有一位受试者表示：“32.2℃对我来说真的不算什么，（因为）我来自加勒比地区，那里有时能达到37.8℃甚至40.6℃。”有趣的是，虽然健康领域的专家认为老年人是高温相关疾病的高危人群，但我们这项研究中的老年受试者并不认为自己面临更高的威胁。
今年夏天，霍华德大学的团队正在给参与我们研究的社区居民分发空气监测器和移动热点，并给目前没有手机的人分发手机。这项研究将持续三个月，并为每一位受试者提供200美元的补贴。我们将利用这些工具收集关于受试者暴露在高温环境中的数据。随着温度升高，受试者会通过应用程序、电话和电子邮件，收到极端高温或热浪来袭的警报。我们会提醒他们使用应用程序来获知酷热指数和极端高温相关风险，以及相应的防范措施建议。这类应用程序提供的建议（包括必要的帮助和资源）将是基于个体风险因素“量身定制”而成的。
虽然没有万无一失的方法来应对高温相关的风险，但对相关的威胁多加讨论是一个好的开始。事实上，极端高温的潜在威胁不仅限于身体健康，还涉及生活的方方面面，例如家庭暴力发生率和犯罪率会增加。此外，它还会带来经济后果：根据大西洋理事会的数据，每年美国可能都会因极端高温的影响而损失约1000亿美元。
我们希望有更多的人意识到风险认知与采取防范措施之间还存在着差距，进而迫使决策制定者更加认真地对待与高温有关的问题，并在制定应对气候变化的计划时将这些问题也考虑在内。
（撰文：特丽·亚当斯-富勒（Terri Adams-Fuller） 翻译：安君）
（本版图文由《环球科学》杂志社供稿）
