炽热难耐,持续的高温天气已成为当前的气候写照。
据中央气象台报道,自七月下旬开始,我国南方的高温天气仿佛一首无尽头的热浪长诗,持续到八月仍不见消退...
不仅是中国,整个北半球众多国家也正遭受罕见的高温热浪袭击,超过六十个国家的气象站记录到的最高气温数据频频打破当地的历史极值。
武汉中心气象台最近发布了今年首个高温红色预警,指出全省大部分地区最高气温介于36℃至39℃,其中襄阳、宜昌、荆州西部、孝感南部、武汉、鄂州、黄石、黄冈、咸宁等地更是超过了39℃。
报道称,在武汉某地的地表温度甚至高达60℃,足以在地面煎鸡蛋。
由于特殊的大气环境条件,整个北半球都笼罩在酷热之中。在我国,特别是长江中下游地区处于副热带高压控制之下,成为了热浪的重灾区——犹如烈火中的炉心,令人难以忍受。
众所周知,火星因其表面极高的温度而被视为不宜人类居住的地方。相比之下,地球与太阳的距离适中,加之大气层的保护,使得其表面温度适宜,成为人类的宜居之所。
然而,随着地球温度的持续上升,如同火上浇油,终将面临高温带来的极限挑战,“热锅上的蚂蚁”可能将成为人类的贴切形容。
哥伦比亚大学的一项研究已经发出警告:全球多地夏季的高温和高湿度正在接近,甚至已经达到人类耐受的极限。
人体耐热的极限由哪些因素决定?
究竟什么是这一极限?专家告诉我们,这不仅关乎温度本身,也包括湿度等因素。
当空气湿度达百分之百,水汽饱和,这时的温度被称为湿球温度,在这种条件下,汗水将丧失调节体温的能力,流出的汗液无法蒸发,人类能够忍受的湿球温度极限为35℃,最多能承受六小时。
一项发表在《科学·进展》上的论文指出,通过分析1979年至2017年全球7,877个气象站的数据,研究者发现,可能在21世纪下半叶就会出现达到35℃湿球温度的生存极限。
相同的气温下,空气中的湿度越高,我们感到的“闷热”就越明显。
因为高湿度环境下,体表水分蒸发过程缓慢甚至停滞,热量难以随水分蒸发散去,身体自然会感到更加闷热,健康风险也随之增加。
高温,被誉为无声的杀手,其威胁不容轻视。
例如,此前在得克萨斯州和加利福尼亚州就有因高温而导致人员伤亡的悲剧发生。
科学家曾就人体在干燥热环境中能容忍的最高温度进行实验,结果显示:
在71℃的环境中,人体可持续1小时;在82℃环境中可维持49分钟;在93℃环境下可忍受33分钟;而在104℃时仅能坚持26分钟。
人体的耐热极限或更高于此,因为在一些文献中记录显示,人体可承受的温度似乎可以更高。同时,耐热能力还受空气湿度的影响:在干燥条件下人能承受更高温度,但在潮湿环境下散热能力会减弱,极限温度相应降低。比如在潮湿环境下,当湿度达100%时,人体极限气温约为35℃,且最多维持6小时。
高温之所以致命,是因为足够高的温度会导致构成我们身体细胞的细胞膜溶解。
尽管我们是温血动物,但生物学家实际上更倾向于称呼我们为恒温动物——需要将核心体温保持在一个狭窄范围内,大约是98华氏度(约36.7℃)。
作为自然界进化的奇迹,人体对热量的控制能力非常出众,天热时通过排汗散热,但这种方式有其极限。
当气温达30℃时,人体感觉最为舒适,因为此时既不会感到寒冷也不会因炎热而流汗。但这是指整体温度而言,并非与空调设定温度直接相关。
当温度上升至32~33℃时,人体只会轻微感觉到闷,汗腺开始活动但不立即排汗,只是微弱地感知到散热出汗的迹象,并没有明显的汗液出现。
一旦气温达到35℃,血液循环加速,皮肤开始排汗。温度增至36℃时,人体需通过大量排汗维持体温平衡。因此,温度每上升一度,人体的负担也随之加重。
37℃时外界温度已超过人体温度,外界热能会被人体吸收。到达38℃时不仅需大量排汗散热还伴随呼吸加速,全身器官均参与调节过程中。
超过39℃,汗腺超负荷运作,此时首要任务是寻找降温避暑之地。若感到不适须即刻就医,否则后果不堪设想。
42℃的高温对人体而言已难以承受,此温度下人体停止排汗,核心体温超出生存范围导致器官衰竭。若继续处于这样的湿球温度下,即使躲在阴凉处且有充足饮水,几小时内也将难以幸免于死。
值得注意的是,上述讨论的主要是平均气温,实际上地球表面的气温远高于平均值。
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