气候变化如何影响热浪以及应对之道

热浪是指相对于该地区和该季节的历史平均水平而言，持续时间至少为两到三天的异常高温天气。由于各地的历史气候模式各不相同，因此构成热浪的标准因地而异。

在气候变化的背景下，热浪持续时间更长、发生频率更高、强度也更大——这加剧了气候风险，也使得制定气候适应策略变得愈发必要。2026年3月，美国西南部遭遇了一场史无前例的热浪，气温较常年平均值高出20至40华氏度，超过150个地区的日最高气温纪录被打破。 

当高温超过社区所能承受的范围时，它将对从人类健康、工作节奏到基础设施等方方面面产生影响。了解热浪的发生频率和强度如何变化，有助于我们降低脆弱性并减少受其影响的风险。

热浪是如何形成的？

热浪的形成是由于空气被压缩并滞留在某地数日甚至更长时间，在此期间温度不断升高。这种情况通常发生在高压系统下方。

当大气环流将一大团空气输送到某地并使其停滞时，高压系统便会形成；随着空气下沉，气压随之升高。如果高压系统在某地持续数日，被困空气的影响就会不断累积。  

云层、风和雨出现的概率降低，导致天空晴朗、空气滞留，阳光的热量得以毫无阻碍地照射下来。随着更多阳光照射到地表，热量不断积聚。在通常情况下，热量本应逐渐消散，但这些条件却能使异常高温持续数天甚至数周。

从技术上讲，热浪可能发生在一年中的任何时候，因为其定义是该地区和该季节气温异常偏高，但热浪最常见于夏季。 在北半球，夏季天气变化较为缓慢，因为喷射流——这种通常引导高压系统、风暴和天气系统的快速移动的高空气流——会减弱并向北偏移，从而使高压系统更容易形成并维持稳定。 

热穹顶

热穹顶是一种强劲且持久的高压系统，会引发异常严重的热浪。当高压系统像盖在某地区上的一块密封盖子一样，将空气牢牢困住时，就会形成热穹顶。热穹顶越强、作用越有效，由此引发的热浪就越令人感到酷热难耐。

城市热岛效应 

我们对土地的使用方式，尤其是在城市环境中，可能会因滞留热量而非散发热量而加剧热浪，这种现象被称为“城市热岛效应”。城市开发往往将土壤、树木和植被等天然地表替换为混凝土、沥青和建筑物，这些物质在白天吸收热量，并在夜间缓慢释放。由于植物减少、遮荫减少，这些区域的温度会持续更高，且难以降温。 

因此，当热浪来袭时，城市地区的温度可能比周边地区更高，情况也更为危险。根据一项关于2021年夏季美国西部热浪与城市热岛效应的研究显示，热浪对内陆城市的影响更为显著，导致日间和夜间的平均气温分别上升约4℃和约10℃。

2019年7月，西欧大部分地区遭遇了一场极端且大范围的热浪。在此期间，巴黎气温达到42.6°C（108.7°F），打破了1947年7月创下的历史纪录。 一项最新研究指出，在热浪期间，混凝土、屋顶和沥青在白天吸收热量，并在夜间释放热量。这导致夜间气温上升约2.7°C。在2019年夏季，法国遭遇了多次热浪，约有1,500人因此丧生。

气候变化中的热浪

热浪并非新现象，但气候变化正导致其持续时间更长、发生频率更高、强度更大，这主要有三个原因。首先，过去不寻常的温度水平正变得越来越普遍，因此热浪的温度现在更高。下图展示了在历史气候条件下和2℃温升的近未来气候条件下，一年中气温最高的10天，表明全球高纬度地区的温度正创下新高。

其次，气候变化正在扰乱曾经驱动全球空气流动的常规模式。滞留于某地的气压系统正变得越来越常见，且持续时间更长。 

第三，根据克劳修斯-克拉佩龙关系，气温每上升1℃，较暖的空气所能容纳的水蒸气量就会增加约7%，因此湿度正在上升，这加剧了热浪和湿球温度带来的风险。研究表明，湿球温度达到35℃是人体所能承受的上限，超过这一温度可能危及生命。 

2022年春季，一场极端热浪席卷了印度、巴基斯坦及亚洲其他地区。在此期间，印度东南部和东南亚部分地区的湿球最高温度逼近甚至在某些情况下超过了35°C的生存阈值，导致超过10亿人面临致命的高温威胁。

与热浪相关的风险

在热浪期间，极端高温的影响会加剧并相互叠加。 热浪对人类健康、自然环境以及我们的建成环境和基础设施构成严重威胁。持续且毫无缓解的极端高温会产生累积效应，给人体造成负担，特别是对老年人、儿童、户外工作者以及无法获得降温条件的人群。持续暴露在极端高温下还会给植物和野生动物带来压力，导致土壤干涸、农作物受损、生态系统紊乱，并使我们的建成环境遭到破坏。

健康风险

当夜间气温未能足够下降以让人体得到喘息，且湿球温度持续偏高时，人体自我降温或恢复的能力就会减弱。 

如果人体能够恢复，人类是可以适应在经常出现极端高温和高湿度的地区生活的。但在热浪来袭时，这种恢复的机会便不复存在，连续的高温天气会使身体负担不断加重，随着时间推移，情况将变得更加危险。 

热应激是人体暴露于高温环境时最早出现的与高温相关的症状之一，可能发展为热衰竭和热射病。据世界卫生组织称，热应激是与天气相关的死亡的主要原因。热应激和热衰竭会加剧潜在的健康问题。最严重的状况——热射病——发生在人体无法再调节体温时，例如当环境过于炎热潮湿，导致人体无法通过出汗来降温时。 

对自然环境的破坏

热浪会损害自然环境，影响植物、陆地动物和水生生物——它们都适应了在稳定的气候条件下生存，而非当今不断变化的极端气候。

2021年，太平洋西北地区出现的热穹顶现象充分展示了这些影响可能有多么严重：热浪带来的干燥效应助长了该地区的大规模野火；酷热引发了大范围的冰川融化，给陆地野生动物带来了危险；而岩质潮间带海岸的升温则导致了海洋物种的大规模死亡。 此外，热浪还对许多农作物造成了损害：果实挂在树上被烤焦，害虫防治变得困难重重，供水受到限制，有些地方甚至发生了农作物火灾。

热浪带来的持续高温还会加剧干旱，导致土壤干涸、河流流量减少、湖泊和水库水位下降，并使地下水储备面临压力，从而使农场、企业和家庭更难获得水源。在热浪期间，有害藻华现象可能会加剧，导致饮用水不安全，并危及人类和野生动物。 随着气候变暖和热浪频发，这种藻类暴发现象在拥有全球20%淡水资源的五大湖地区正变得越来越普遍。

对建筑环境和基础设施的破坏

正如植物、动物和生态系统适应了过去的气候条件一样，我们的大部分建筑环境也仅被设计为能够承受数量有限的极端高温天气。随着热浪发生频率的增加和强度的加剧，我们的许多基础设施——例如道路、桥梁、铁路轨道和能源系统——在连续数日或数周暴露于高温环境所造成的累积压力下，将迅速老化。

在热浪期间，由于材料吸收热量却无法散热，累积性损害不断加剧。太阳能电池板和数据中心难以保持足够的冷却温度以实现高效运行。道路和桥梁可能软化或开裂，有轨电车供电电缆可能下垂，铁路轨道可能变形。高温还会降低飞机引擎性能，导致输电线路老化，并引发能源和交通系统中的设备故障。  除了这些直接影响外，热浪的持续性还会给电网带来巨大的累积压力——数百万民众同时依赖空调，这增加了停电和基础设施连锁故障的可能性。 

适应热浪

气候适应策略有助于我们应对热浪带来的风险，并最终增强气候韧性。这些策略涵盖了从个人在家庭、工作场所或企业中采取的简单措施，到社区、地方政府和各类组织开展的大规模行动，形成了一个完整的体系。

降低对热浪的脆弱性

我们对热浪的准备越不足，就越容易受到其影响。降低脆弱性的策略包括工程手段、基于自然的解决方案以及行为改变。

工程化方法

相关策略包括：扩大空调覆盖范围；优化街道和建筑设计以改善空气流通并防止热量积聚；以及提高建筑和制冷系统的能效，使其在应对更高需求时，既不会给设备造成过载，也不会消耗大量能源或增加排放。 

基于自然的解决方案

社区可以采取基于自然的措施，例如多种植树木、建设公园和绿荫廊道，以及采用绿色屋顶和蓝色空间，以降低气温并减轻城市热岛效应。

行为学方法

人们可以通过改变行为来降低自己遭受热浪侵袭的风险。例如，你可以穿着轻便透气的衣物，保持身体健康以更好地抵御高温，并主动关心邻居，确保他们有办法保持凉爽和补充水分，从而保护自己和他人免受中暑之苦。 

由企业、政府或组织发起的社区层面的措施，首先应建立预测和预警系统。在热浪来袭期间，采取某些措施——例如强制安排休息和补水时间、开展关于防暑安全的公众教育和应急响应活动，以及开放避暑中心——可以有效保护员工、市民和社区。 

减少暴露于热浪中的风险

“暴露”是指我们处于危险之中的频率、时长以及接触的直接程度。减少暴露可以降低伤害。您可以通过在热浪来临前离开高风险区域（转移）或调整活动方式以提高安全性（行为调整）来减少暴露。

搬迁方案

在热浪期间，会采取紧急或临时疏散措施，以减轻即时的健康风险，特别是对最脆弱人群而言。由于热浪是间歇性、强烈的危险高温时期，大多数疏散并非永久性的；相反，人们可能会暂时转移到降温中心、紧急避难所，或者如果条件允许，前往受灾区域外的亲友家中。 在旅游、建筑和维护等行业，雇主有时会将作业安排在气温较低的月份或一天中的凉爽时段，以完全避开高温高峰期。在农业地区，农民可能会转移牲畜或调整作业方式，以减轻高温带来的压力。 

在更严峻的情况下，例如热浪与停电、野火或其他叠加灾害同时发生时，地方政府或相关组织可能会组织短期疏散或转移基本服务，以确保民众安全。 例如，2022年，当加利福尼亚州的圣克拉拉谷医疗中心在热浪高峰期遭遇停电时，患者不得不被转移至其他医疗机构。这些措施可纳入市政或组织的热浪应对计划，并在气温骤升至当地基础设施或家庭无法安全承受的程度时，作为迅速的救生干预措施。 

行为学方法

在热浪来袭期间，社区和组织通常会调整活动时间，例如将音乐会、社区活动或节日庆典移至日落之后气温下降时举行。雇主可能会调整工作时间表，让建筑工人、道路养护团队或农业劳工在夜间或黎明时分工作，而不是在高温高峰期工作。 

人们也会适应无法避免的高温，有时甚至是在无意识的情况下，例如将外出办事的时间安排在气温较低的时段、选择有树荫的路线，或者干脆减少在户外停留的时间。这些改变虽然无法消除高温，但能减少人们在热浪最危险时期暴露于高温下的频率、时长以及直接接触程度。

即便是大型机构，在遭遇极端高温时也会调整其运作方式；例如，在2026年美国西南部的一场热浪期间，为避免球员和球迷暴露在超过100华氏度的气温下，几场美国职业棒球大联盟的春季训练赛开赛时间从下午调整到了晚上。