人類安全的溫度上限比我們想象的要低

極端高溫打破了記錄橫跨歐洲,亞洲和北美洲，數(shù)以百萬計的人連續(xù)幾天在遠高于“正?！彼降母邷睾蜐穸戎袗灍?。

死亡谷達到溫度128華氏度（53.3攝氏度） 2023 年 7 月 16 日——不是有記錄以來世界上最熱的一天，但很接近。

菲尼克斯打破了創(chuàng)紀錄的連勝紀錄連續(xù)19天溫度高于 110°F （43.3°C），并且預測中有更多，伴隨著幾個從未低于 90 的夜晚°F （32.2°在全球范圍內(nèi)，地球可能有它的現(xiàn)代記錄中最熱的一周7月初。

熱浪是隨著氣候變化而變得超級– 持續(xù)時間更長，越來越頻繁，越來越熱。

很多人都在問的一個問題是：“我們所知的正常日常活動，即使是年輕健康的成年人，什么時候會變得太熱？

答案超出了您在溫度計上看到的溫度。這也與濕度有關。

我們研究旨在提出兩者的組合，以“濕球溫度”來衡量。高溫和潮濕共同使人們面臨的風險大大增加，而這種結合在較低級別變得危險比科學家以前認為的要好。

人類適應能力的局限性

科學家和其他觀察家對極端高溫和高濕度的頻率越來越高感到震驚。

人們經(jīng)常指出2010年發(fā)表的研究理論上，濕球溫度為95°F （35°C） – 等于溫度 95°F 在 100% 濕度下，或 115°F 在 50% 濕度下 – 將是安全上限，超過該上限，人體無法再通過蒸發(fā)身體表面的汗水來保持穩(wěn)定的身體核心溫度來冷卻自己。

直到最近，這一限制才在實驗室環(huán)境中對人體進行了測試。這些測試的結果顯示出更大的擔憂。

PSU H.E.A.T. 項目

為了回答“多熱才算太熱”的問題，我們把年輕、健康的男人和女人帶到了賓夕法尼亞州立大學諾爾實驗室在受控的環(huán)境室中經(jīng)歷熱應力。

這些實驗提供了關于哪些溫度和濕度組合開始對最健康的人有害的見解。

每個參與者吞下一個小遙測藥丸持續(xù)監(jiān)測他們的身體深處或核心溫度。然后，他們坐在一個環(huán)境室里，移動得剛好足以模擬日常生活中的最小活動，如淋浴、做飯和吃飯。

研究人員在數(shù)百個單獨的實驗中緩慢提高室內(nèi)溫度或濕度，并監(jiān)測受試者的核心溫度何時開始上升。

人的核心溫度開始持續(xù)上升的溫度和濕度的組合稱為”臨界環(huán)境極限."

低于這些限制，身體能夠在很長一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定的核心溫度。超過這些限制，核心溫度持續(xù)上升，長期暴露與熱相關的疾病的風險增加。

當身體過熱時，心臟必須更加努力地將血液泵送到皮膚以散發(fā)熱量，當你也出汗時，這會減少體液。在最可怕的情況下，長時間接觸會導致中暑，這是一個危及生命的問題，需要立即和快速冷卻和醫(yī)療。

我們對年輕健康男性和女性的研究表明，這個環(huán)境上限甚至更低比理論化的 35°C.它發(fā)生在約87的濕球溫度下°F （31°C） 在相對濕度高于 50% 的一系列環(huán)境中。這將等于 87°F 在 100% 濕度或 100°F （38°C） 濕度為 60%。

干燥與潮濕的環(huán)境

目前全球的熱浪正在超過這些關鍵的環(huán)境極限，甚至接近（如果不是超過）理論上的95°F （35°C） 濕球限制。

在中東，伊朗的阿薩盧耶記錄了一場極其危險的事件。最高濕球溫度的 92.7°F （33.7°C） 在7月 16， 2023.印度和巴基斯坦近年來，兩者都達到了危險水平。

在炎熱干燥的環(huán)境中，關鍵的環(huán)境極限不是由濕球溫度定義的，因為身體產(chǎn)生的幾乎所有汗液都會蒸發(fā)，從而冷卻身體。然而，人類可以出汗的量是有限的，我們也從更高的氣溫中獲得更多的熱量。

請記住，這些截止值完全基于保持體溫不會過度升高。即使較低的溫度和濕度也會給心臟和其他身體系統(tǒng)帶來壓力。

我們實驗室最近的一篇論文表明，心率開始增加遠遠早于我們的核心溫度，因為我們將血液泵送到皮膚。雖然超越這些限制并不一定是最壞的情況，但對于老年人和慢性病患者等弱勢群體來說，長期接觸可能會變得可怕。

我們的實驗重點現(xiàn)在轉向測試老年男性和女性，因為即使是健康的衰老也會使人們的耐熱性降低。心臟病、呼吸系統(tǒng)疾病和其他健康問題以及某些藥物的患病率增加，可能使他們面臨更高的傷害風險。65歲以上的人包括一些80%至90%的熱浪傷亡.

如何保持安全

在高溫下，保持充足的水分并尋找降溫的區(qū)域 - 即使是短時間 - 很重要。

雖然美國越來越多的城市正在擴張冷卻中心為了幫助人們逃避高溫，仍然會有很多人經(jīng)歷這些危險的條件沒有辦法讓自己冷靜下來.

E那些可以使用空調(diào)的人可能不會打開它，因為能源成本高– 鳳凰城常見 – 或因為大規(guī)模停電在熱浪或野火期間，這在美國西部變得越來越普遍。

總而言之，證據(jù)繼續(xù)增加氣候變化不僅僅是未來的問題。這是人類目前正面臨并必須正面應對的問題。

這是對文章的更新最初發(fā)表七月 6， 2022.

拉里·肯尼，生理學，運動機能學和人類表現(xiàn)教授，賓夕法尼亞州立大學;丹尼爾·韋切利奧，地理學家氣候?qū)W家和博士后研究員，賓夕法尼亞州立大學;雷切爾·科特爾，運動生理學博士研究生，賓夕法尼亞州立大學和托尼·沃爾夫，運動機能學博士后，賓夕法尼亞州立大學

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