6月25日，2022年，小埃斯特班·查韋斯像往常一樣開始了他的一天，在加利福尼亞州帕薩迪納為UPS公司擔任司機，跑他的路線。但這座城市正處於強烈的熱浪之中，到下午，氣溫已超過90華氏度。在完成當天的最後一次送貨後，查韋斯從卡車駕駛室的座位上倒了下來。他昏迷了20分鐘才被送貨地點的房主發現並尋求醫療援助。查韋斯的家人說，他死於中暑，原因是熱衰竭。他年僅24歲。
查韋斯看起來並不像是極端高溫的健康影響的高危人群。但不幸的是，這種死亡事件越來越普遍。自20世紀80年代以來，美國與高溫相關的疾病和死亡人數一直在上升，這直接歸因於地球氣溫的升高。根據美國環境保護署的資料，美國每年約有1300人死於極端高溫，而且隨著氣候變化加速影響，這個數字幾乎肯定會增加。當然，這種現象並非美國獨有。《柳葉刀》2021年發表的一項研究報告稱，2019年，九個國家共有35.6萬人死於與極端高溫相關的疾病，大約相當於佛蒙特州一半的人口。
暴露於極端高溫下會損害中樞神經系統、大腦和其他重要器官，其影響可能會以驚人的速度發生，導致熱衰竭、熱痙攣或中暑。它還會加劇高血壓和心臟病等現有疾病，對於患有慢性疾病的人尤其危險。老年人口是高危人群，兒童可能無法像成人那樣在極端條件下有效地調節體溫，因此也很脆弱。但所有年齡段的人都可能面臨危險。研究表明，無論年齡大小，戶外工作者最有可能遭受極端高溫暴露的後果。
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極端高溫是美國與天氣相關的頭號死亡原因，在大多數年份，它造成的死亡人數超過颶風、洪水和龍捲風的總和。然而，研究表明，與人們對風暴潮和野火等戲劇性事件的看法相比，人們往往對在極端高溫威脅下該怎麼做感到更加不確定，並且沒有意識到那麼大的個人風險。這種危險的現實與人們為保護自己而採取的行動之間的不匹配，超出了個人認知的範圍，延伸到了政策層面。人類健康面臨的高溫風險通常不會在氣候減緩和適應計劃中優先考慮，即使它們被考慮在內。
歧視性政策和城市熱點
從1880年精確記錄開始到1980年，全球平均氣溫每10年上升約0.13華氏度。自1981年以來，上升速度增加了一倍以上，在過去的40年裡，全球年平均氣溫每十年上升0.32華氏度。雖然上升速度可能看起來相對緩慢，但它預示著一個巨大的轉變，對地球的累積影響是巨大的。有記錄以來最熱的10年都發生在2010年之後。2022年夏季是美國部分地區有史以來最熱的夏季。加利福尼亞州死亡谷的氣溫飆升至127華氏度，極端高溫在那裡是意料之中的。但在美國各地，甚至在不習慣極端高溫的城市，如愛達荷州邦納斯費裡（108華氏度）和華盛頓州奧馬克（117華氏度），也創下了歷史新高。
來源：Jen Christiansen；資料來源：EPA的美國氣候變化指標（芝加哥熱浪參考，資料來自CDC和NOAA）；Ambarish Vaidyanathan等人在美國疾病控制與預防中心：《發病率和死亡率週報》，第69卷，第24期，2020年6月19日發表的“美國與高溫相關的死亡”（與高溫相關的死亡資料）
極端高溫對社會各階層都是一種危險，但人口稠密的城市環境中的人們受害最嚴重。隨著世界各地越來越多的人遷往城市地區，城市化與高溫風險之間的聯絡將變得更加緊迫。根據聯合國人口司的資料，到2050年，全球68%的人口將居住在城市地區，高於2018年的55%。然而，全球城市化率掩蓋了各國之間的差異：北美82%的人口已經居住在城市環境中，而中國為65%，非洲為43%。在美國，城市化率（人口從農村地區遷往城市）從20世紀50年代的50%上升到2020年的83%。這種快速增長以及環境變化，加劇了人類健康、基礎設施、社會經濟系統以及能源和水等基本資源的壓力。
城市中心往往建築物密度高，鋪砌的道路和停車場密集，所有這些都會吸收和保持熱量。相比之下，公園和高爾夫球場等綠地透過蒸散作用降低地表和空氣溫度，從而降低社群的熱量水平。成熟的樹木和其他自然特徵提供陰涼，偏轉太陽輻射並將水分釋放到大氣中。隨著熱浪變得越來越頻繁和強烈，與綠地面積大的地區相比，城市正在經歷更高的夜間和平均氣溫。這通常被稱為熱島效應。
在這些熱島中，尤其炎熱的熱點地區，或城市內熱島，往往綠地最少。最近的研究表明，“極端高溫暴露高度不平等，並嚴重影響城市貧困人口”，正如2021年《美國國家科學院院刊》的一篇論文中所述。弱勢群體與他們居住的社群缺乏綠地之間的聯絡是級聯問題造成的；其中一些問題是旨在限制某些群體向上流動的政策，例如可追溯到20世紀30年代的紅線劃定做法。
“紅線劃定”一詞表示根據住宅區的種族構成對其進行等級劃分；等級較低的社群不太可能獲得投資，居住在其中的人們更難獲得貸款。紅線劃定做法源於富蘭克林·D·羅斯福總統的聯邦政府資助的新政，該政策強制執行種族隔離做法。例如，聯邦住房管理局拒絕為黑人和非白人家庭的房屋或被認為離黑人社群太近的白人擁有的房屋投保。實行“善意忽視”的地方政府製造了與資源和機會隔絕的區域。
今天的熱點社群經常遭受這些歧視性城市規劃政策的長期影響，包括無法充分獲得公園和綠地。對於居住在這些地區的人們來說，中央空調可能不是一個經濟實惠的解決方案，即使它是一個可用的選擇。許多舊建築從未進行改造以容納中央空調，這在紐約、底特律和巴爾的摩等地的內城是一種常見情況，使得人們依賴於較小的行動式窗式空調和風扇。
根據美國節能經濟委員會2020年的一份報告，無論使用何種製冷技術，美國低收入家庭的能源成本佔其收入的8.1%，而非低收入家庭的能源成本僅佔2.3%。降低能源成本（例如，透過更新房屋隔熱材料和更換為高效電器）的能力在很大程度上超出了租房者的控制範圍，並且對於低收入房主來說可能是負擔不起的。因此，最熱熱點地區中最脆弱的人們必須面對這樣的抉擇：是在保持涼爽和安全的高昂能源成本與提供其他生活必需品之間做出選擇。結果，由於他們居住地過度暴露於高溫以及缺乏減輕高溫影響的資源，他們可能更容易患上與高溫相關的疾病和死亡。
更好的風險評估
過去，熱島效應與全球氣候趨勢幾乎沒有聯絡，但最近的研究結果表明，平均而言，到2050年，城市熱島效應造成的升溫將相當於溫室氣體排放造成升溫的一半左右。換句話說，城市遭受雙重打擊：氣候變化和城市發展（將綠地換成路面）都在使城市地區變暖，影響大氣化學並加劇城市空氣汙染。目前，全球氣溫預計到2100年將升高3.8至6.3華氏度，這將導致城市環境無法忍受的高溫閾值。
鑑於問題的範圍，我們如何才能減輕極端高溫事件對歷史上脆弱的城市社群的負面影響？在霍華德大學NOAA大氣科學與氣象合作科學中心，我和我的同事們有興趣瞭解人們如何處理與極端高溫相關的風險並對高溫預警做出反應。作為來自大氣科學、傳播學、計算機科學和社會學等學科的學者，我們希望瞭解如何在社群中更好地進行決策，以便我們可以幫助他們為短期和長期制定有用且現實的計劃。
來源：NOAA Climate.gov（地圖）；波特蘭州立大學SUPR實驗室（資料）；Jen Christiansen新增的紅線區域，使用巴爾的摩市住宅安全地圖，由房主貸款公司研究與統計部門編制，並與評估部門合作，1937年5月29日，由約翰·霍普金斯大學謝里丹圖書館巴爾的摩市地圖集提供（紅線區域參考）
我們目前的工作正在巴爾的摩進行，該城市在美國城市中城市熱島效應最強烈。弗吉尼亞聯邦大學環境研究中心的傑里米·霍夫曼領導的2020年一項研究表明，在巴爾的摩歷史上因紅線劃定做法而阻礙投資的社群，夏季氣溫比全市平均氣溫高出近6華氏度。該研究專案採用了一種綜合性的公民科學方法，為我們提供了一個極好的機會，向遭受最嚴重影響的社群成員學習。為了評估人們對巴爾的摩天氣預報和高溫事件的反應，我們開發了一個應用程式，該應用程式將天氣資料、風險溝通和行為健康資訊合併在一起，向研究參與者推送資訊。該應用程式還收集對極端高溫警報的行為反應。
一些早期的研究活動包括與城市居民交談，以瞭解他們如何感知和應對極端高溫事件。作為其中的一部分，我們詢問了他們對警告的意識以及暴露的潛在影響。我們與焦點小組進行了基於互動的訪談，這使我們能夠觀察參與者之間的對話，並聽到個人和集體的回應。
當被問及他們對高溫預警的意識水平時，許多焦點小組參與者似乎對該主題有一般性的瞭解：他們報告說知道高溫預警，大多數人表示他們會根據這些預警改變自己的行為，例如嘗試多喝水並將體力活動推遲到一天中的晚些時候。然而，大多數人都不確定不同威脅級別背後的含義，這些級別通常作為天氣預報的一部分呈現，並且對如何解讀它們感到困惑。例如，有些人不知道“高溫注意”（做好準備）和“高溫預警”（立即採取行動保護自己）之間的區別。
我們還發現，人們對“熱指數”的瞭解非常有限，“熱指數”是一種將相對溼度考慮在內的指標，用於估計給定日期的溫度對人體感覺的實際程度。對於提醒公眾注意特別危險型別的高溫，這個資料點優於單獨的溫度。我們清楚地認識到，人們還將受益於更廣泛地瞭解氣候變化的影響，這樣他們就會知道與高溫相關的問題會隨著時間的推移而變得更糟。
我們的一個重要發現是，對一般高溫風險的瞭解並不一定導致對自身風險的準確感知。幾位研究參與者表示，他們知道人們可以保護自己免受高溫侵害的不同方法，但這種知識並沒有轉化為他們個人採取保護行動。一些參與者表示，他們不認為自己處於直接風險之中。正如一位參與者所說：“對我來說，90度並沒有真正說明什麼[因為我]來自加勒比地區。例如，有時是100度、105度。”有趣的是，我們的研究中被健康專業人士認為是高溫暴露危險影響的高危人群的老年參與者，並不認為自己特別危險。
今年夏天，霍華德大學團隊正在向選擇參加該研究的社群成員分發空氣監測器、網際網路熱點和手機（對於目前沒有手機的人）。這些工具將免費為參與者收集資料，參與者將在三個月內參與該專案並獲得200美元的報酬。即時室內天氣資料將使我們能夠監測高溫暴露情況。隨著氣溫升高，研究參與者將透過應用程式或在適當情況下透過電話和電子郵件收到極端高溫事件或熱浪來臨的警報。他們將被提醒使用該應用程式訪問有關熱指數、極端高溫暴露風險和建議的防護措施的資訊。應用程式推薦的幫助和資源型別將根據研究參與者的個人風險因素進行個性化定製。
隨後的警報將根據目標人群的需求進行定製，特別注意資訊框架。這種方法將包括對風險不確定性水平的清晰易懂的解釋，以幫助人們理解為什麼他們應該採取行動，即使預報的某些部分沒有實現。我們認為人們需要更多資訊才能最好地管理他們的期望，而不僅僅是為了做出好的決定。這對他們來說很重要，因為國家氣象局正在越來越多地將不確定性的語言和視覺效果納入公共討論中，以反映預報模型中的估計。在收集資料後，將對研究參與者進行調查，以瞭解資訊傳遞如何影響他們的自我保護行為和尋求幫助的行為。
雖然沒有萬無一失的方法來應對與高溫暴露相關的風險，但更多地談論利害關係是一個良好的開端。過度高溫的潛在危險不僅限於生理健康，還延伸到家庭暴力和犯罪率上升等生活方面。經濟後果也顯而易見：根據大西洋理事會的資料，由於極端高溫的影響，美國每年可能損失約1000億美元。
希望提高對風險和保護行動之間差距的認識將迫使政策制定者更認真地對待這些問題，並將它們納入氣候準備計劃中。如果在熱浪期間開放避暑中心，但人們認為自己不需要去，可能不足以防止不必要的死亡。更有效的溝通是減少極端高溫對人類健康造成的有害後果的關鍵工具之一。