基于全球高溫的科學性研究評估及對策探析

沈曼琦　葉笑偉

（浙江省湖州中學高三（1）班，浙江　湖州　313000）

基于全球高溫的科學性研究評估及對策探析

沈曼琦葉笑偉

（浙江省湖州中學高三（1）班，浙江湖州313000）

進入21世紀以來，人類正承受著極端高溫天氣的影響，基于此，介紹極端高溫天氣對人類、動植物、環(huán)境的傷害，簡要分析出現(xiàn)極端高溫天氣的原因，并給出減少極端高溫天氣出現(xiàn)的對策。

極端高溫天氣；危害；原因；對策

1　災害性高溫天氣概況

2016年7月，我國南方多地在經(jīng)歷了長時間的暴雨后，開啟高溫模式，并一發(fā)不可收拾，呈現(xiàn)了持續(xù)時間長、覆蓋范圍大、極端氣溫高等特點。7月20日以后，我國江南、江淮、四川盆地東部等地相繼出現(xiàn)大范圍持續(xù)高溫天氣，高溫日數(shù)最多的地方達到10多天。隨著時間的持續(xù)，高溫影響的面積呈不斷增加趨勢，35℃以上和38℃以上高溫影響面積分別為188萬km2和28.9萬km2［1］。

2016年夏天極端高溫天氣的時間之長、范圍之廣直逼2013年，近期的氣象列表中，清一色明晃晃的大太陽讓人不由地吐槽：南方各地都已進入燒烤模式，路上盡是“熟人”。浙江省湖州地區(qū)也不能例外，自7月5日出梅以來，氣溫不斷上升，連續(xù)10多天最高氣溫達到35℃以上，室外變成一個大“烤箱”，白天市民大多選擇閉門不出，躲在家里吹空調(diào)。不僅中國，全球多個地區(qū)出現(xiàn)了極端高溫天氣。印度北部城市珀洛迪刷新60年來最高氣溫紀錄，美國10個城市遭受歷年來罕見高溫，中部地區(qū)最高溫度竟達到46.1℃。

2　異常高溫天氣給人類及其生存環(huán)境帶來的危害

2.1極端高溫天氣將會嚴重影響人類的健康狀況

對人體而言，最直接的危害即為導致中暑，當人體因高溫中暑后，機體體溫調(diào)節(jié)出現(xiàn)障礙，導致嚴重脫水，人體電解質(zhì)代謝紊亂及神經(jīng)系統(tǒng)功能損害，甚至死亡。程度稍輕的患者只要離開高溫環(huán)境，并進行降溫處理后可以慢慢恢復；程度較重的患者，會出現(xiàn)頭痛劇烈、昏厥、昏迷、痙攣的癥狀，嚴重的還會危及生命［2］。據(jù)統(tǒng)計，湖州三大醫(yī)院僅在2016年7月下旬的一周內(nèi)就接收中暑病人70余人，數(shù)量創(chuàng)了新高。此外，天氣過于悶熱易引發(fā)心血管疾病，長時間吹空調(diào)散熱更會使全身無力、免疫力下降。人體在高溫高濕的環(huán)境下排汗受到抑制，散熱困難，普通人尚且覺得悶熱難耐，免疫力相對較弱的小孩和身體機能退化的老年人更易出現(xiàn)中暑昏厥的現(xiàn)象甚至還有生命危險。我們經(jīng)?？吹?，在烈日炎炎的夏日，醫(yī)院兒科門診人滿為患，急診室內(nèi)搶救的超過半數(shù)是老年人。

2.2極端高溫天氣將會嚴重影響動植物的生存規(guī)律

連續(xù)高溫下的植物蒸騰作用增強，水分減少，葉子多被曬蔫甚至枯死。植物體內(nèi)蛋白質(zhì)在高溫作用下變性失活，多種有毒物質(zhì)累積，影響植物生長發(fā)育。比如，持續(xù)晴熱高溫天氣對進入孕穗期的一季稻影響明顯，將影響一季稻幼穗分化，導致穗粒數(shù)減少、結(jié)實率下降、空秕粒增多。從晚稻情況來看，目前江南大部分處于移栽返青期，華南處于3葉期，35℃以上高溫易導致晚稻秧苗被灼傷，降低移栽后的成活率。不僅如此，異常高溫會使植物改變生長周期甚至死亡，嚴重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量。2016 年7月，我國西南地區(qū)高溫導致棉花蕾鈴脫落，預計棉花產(chǎn)量將受到嚴重影響。同樣，江南地區(qū)正處于吐絲和乳熟期的玉米因承受不了持續(xù)不斷的高溫晴旱，結(jié)實率和千粒重都呈現(xiàn)了明顯的下降趨勢［3］。

高溫還會導致以植物為食的野生動物缺少食物，生存環(huán)境受到破壞，生命受到威脅。生態(tài)網(wǎng)中的第一環(huán)節(jié)生產(chǎn)者出現(xiàn)問題，導致后續(xù)一系列生物的活動受到各個方面、不同程度的影響。動物體內(nèi)扮演重要角色的酶因高溫失活，催化作用降低，從而影響動物的生化活動，導致內(nèi)分泌失調(diào)和神經(jīng)系統(tǒng)麻痹。武漢木蘭天潭生態(tài)農(nóng)業(yè)園位于黃陂姚集街畈張村，園子里有2 000多頭野豬，因連日高溫，野豬變得異常暴躁。高溫曬蔫了園區(qū)的豬草和農(nóng)作物，讓喜歡吃嫩草的野豬感覺有些不適應，到處覓食嫩草根、鮮藤葉。7月26日，四川達州地區(qū)一家養(yǎng)殖場因為天氣太熱，導致魚塘里的水溫度急劇上升，1.5萬多kg魚被熱死，損失達20多萬元［4］。

2.3極端高溫天氣將會嚴重影響生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)能力

高溫會使土壤干燥，甚至干裂，土壤之間的空隙加大，導致蒸發(fā)面積增大、蒸發(fā)量增多，隨之而來的是大規(guī)模的有機質(zhì)退化、土地承載量下降，植被減少使裸地面積增加，進一步造成土壤沙化程度加深。第五次全國荒漠化和沙化監(jiān)測結(jié)果顯示，截至2014年，全國荒漠化土地面積261.16萬km2，沙化土地面積172.12萬km2?；哪蜕郴恋孛娣e分別占國土面積的1/4以上和1/6以上，保護與治理任務艱巨，成為我國最為嚴重的生態(tài)問題［5］。

高溫天氣越嚴重，人們就越離不開空調(diào)，目前正在使用的空調(diào)中，一部分舊式空調(diào)存在制冷劑泄漏的問題，這樣就會使氟利昂等氣體進入大氣破壞臭氧層。另外，高溫天氣出行，人們使用汽車的頻率大大增加，尾氣的大量排放給大氣施加了巨大壓力，聯(lián)合國調(diào)查報告顯示，世界城市中的空氣污染，60%以上來自汽車廢氣排放，所以近年來出現(xiàn)的霧霾問題一直難以緩解。

由于溫室氣體的保溫作用，且城市內(nèi)因為高層建筑林立，造成風力減弱，城市上空的熱空氣像一條厚厚的絨毯，使得中心城區(qū)的溫度常常高于郊區(qū)，城市儼然成了一個個“熱島”。據(jù)了解，我國城市里的平均氣溫要比鄉(xiāng)村高出1℃。最近的一份觀測資料顯示，上海城市和郊區(qū)的最大溫差甚至達到了6℃。

多重復雜的因素疊加，生態(tài)系統(tǒng)各組成部分相互作用的影響，使極端高溫引起了一系列惡性循環(huán)，破壞了自然的新陳代謝，對整個生態(tài)系統(tǒng)造成了難以預估的破壞。

3　出現(xiàn)極端高溫現(xiàn)象的原因

按自然規(guī)律，太陽直射點由南轉(zhuǎn)北，北半球進入夏季，中國大部分地區(qū)由副熱帶高壓控制，是夏季炎熱的原因。但近年來極端高溫天氣增多，影響范圍擴大，其力度之大已不是自然的四季更替所能達到的。人們對這種酷熱體會很深，那么究竟是什么造成了災難性的炎熱呢？

值得關注的是2014年9月開始的超強厄爾尼諾事件。厄爾尼諾暖流是南半球夏季太平洋中的反常自然現(xiàn)象。赤道暖流的加強和風帶氣壓帶的南移共同造成秘魯寒流減弱甚至消失，且具有不固定、難預估的特點，所導致的水溫升高、極端高溫、暴雨洪澇等災害在全球范圍內(nèi)都造成了經(jīng)濟損失和人員傷亡。此次厄爾尼諾持續(xù)18個月，直到2016年5月結(jié)束，但此次厄爾尼諾事件的結(jié)束，并不代表厄爾尼諾對全球氣候影響的終結(jié)［6］。厄爾尼諾對中國的氣候影響有一個特點，即主要出現(xiàn)一種滯后效應，這一點跟北美完全不同。美國之所以關注厄爾尼諾，是因為美國的氣候大部分時間冬季的氣候影響非常大，而厄爾尼諾在冬季尤其是圣誕節(jié)前后處于鼎盛時期，所以對北美的影響表現(xiàn)得比較直接。而我國處在上游，與北美的主要差異就是一個滯后性。因此，厄爾尼諾對我國夏季極端氣候的影響不可忽視。除高溫外，南方暴雨洪澇也是在其影響下造成的災害。

厄爾尼諾的直接原因是溫室效應增強。為適應現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展，人類大量排放燃燒煤炭、石油、天然氣等化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳。過多的溫室氣體滯留在大氣中，破壞了二氧化碳產(chǎn)生和消耗的平衡。地球如同處于花園暖房，溫度逐漸上升，熱量難以散發(fā)。工業(yè)革命以來溫室氣體日積月累，溫室效應逐年加劇，2016天的極端高溫可謂是“冰凍三尺非一日之寒”。另外，城市的急劇擴張也為形成極端高溫天氣用力地推上了一把。城市的發(fā)展必然導致人口聚居，大量工廠由于集聚效應在靠近城市的邊緣作業(yè)。拔地而起的鋼筋混凝土森林不僅不能光合作用吸收二氧化碳，還阻擋空氣流通、減弱風力。城市建筑的材質(zhì)具有較高的熱傳導率和熱容量，城市地面的性質(zhì)決定吸收熱量多、輻射熱量慢。造成了城市的溫度往往較之郊區(qū)要高。所以，雖然氣候是造成熱島效應的客觀因素，但城市才是“熱島”之所以熱的最主要原因。

雖然人們已經(jīng)開始認識到了這一問題，但面對日益緊缺的土地資源，在利益的驅(qū)使下，城市的大規(guī)模和無規(guī)劃建設，使人類蠶食了原本擔負城市透析和過濾功能的綠地和濕地，“熱島效應”越來越嚴重，極端高溫天氣又怎么會得到緩解。再者，由于極端高溫天氣的出現(xiàn)，人類生存的環(huán)境已經(jīng)變得很脆弱，生態(tài)的修復功能也在不斷退化，這樣就在極端高溫天氣出現(xiàn)與生態(tài)環(huán)境破壞之間形成了惡性循環(huán)，進入了一個怪圈。

4　人類應對極端高溫天氣的對策

保護生態(tài)，遵循自然規(guī)律，減少“三廢”排放，使生態(tài)恢復平衡和自我調(diào)節(jié)能力是緩解極端高溫天氣的根本措施。

4.1增強保護環(huán)境的社會責任意識

人是社會的主體，推動了經(jīng)濟發(fā)展，但也是目前生態(tài)失衡的罪魁禍首，現(xiàn)在到了有所警醒的時候，每一個人都必須樹立起改善環(huán)境、恢復生態(tài)的觀念。政府管理者一方面要科學規(guī)劃發(fā)展，要始終如一地堅持生態(tài)優(yōu)先、生態(tài)為重；另一方面，必須加強污染排放監(jiān)管，積極治理已經(jīng)破壞的環(huán)境，這是政府義不容辭的責任。企業(yè)經(jīng)營者嚴格遵守法律和社會道德，停止超標排放污染氣體和其他污染物，要將合法合規(guī)發(fā)展作為自己應盡的義務。作為社會個體的普通市民更應從自身做起、從小事做起，如減少機動車的使用率，出行選擇公共交通、綠色交通，盡量減少機動車尾氣的排放機會；能用電扇就不用空調(diào)，能自然納涼就不用電扇；每個人都要樹立生態(tài)與生命同價的意識，在全社會形成愛護生態(tài)、保護生態(tài)、維護生態(tài)的共識，為已經(jīng)變得脆弱的生態(tài)環(huán)境筑起一道堅固屏障。

4.2積極改善“熱島效應”

加強城市建設的規(guī)劃設計，融入生態(tài)理念，建設具有較強生態(tài)修復功能的宜居城市是當務之急。要達到這一目標，有許多方面的工作可以去探索和實踐。如擴大城市綠地面積，可建造立體綠化，如在高層建筑樓頂和小區(qū)公寓的陽臺花園、高架和立交橋圍欄等地方進行植綠。增加城市濕地面積，充分發(fā)揮濕地在修復生態(tài)中的特殊作用，依靠功能健康的城市“腎臟”和“綠肺”來凈化空氣水質(zhì)、緩解污染排放。我們常常見到這樣的現(xiàn)象，水系充沛的城市為了美觀，不斷填湖造房，或者人為地改變河流的走向，殊不知磚塊砂石堆砌起的河道縱然美觀，卻完全不吸熱。一座城市半城水的德國漢堡，展現(xiàn)出這樣一幅人與自然和諧相處的美好畫面：2 500座橋梁連接起一座城，圍繞著阿爾斯特湖，人們在夏天的傍晚觀光散步，而匯入湖泊的無數(shù)小溪是帆船手們最愛的障礙跑道。尊重自然，自然也會回饋城市一個避暑勝地。

改變城市建筑材料當然是主要辦法，如下墊面材料的使用，可以通過與郊區(qū)下墊面性質(zhì)的比較，采用透氣透水的材料鋪設城市路面；墻體材料要推廣使用綠色建材，既降低資源的消耗，又杜絕污染的排放。減小城市建筑和人口密度，可建設衛(wèi)星城市為主城區(qū)分擔壓力，并將會產(chǎn)生污染的企業(yè)遷至較為開闊的地帶；根據(jù)城市的地理特點設計主要道路的走向，以增加城市通風力度。提高技術創(chuàng)新能力，促進工廠企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，增加清潔能源使用和提高能源效率，依法取締老化的機器，改進廢氣回收工藝。從多方面治理機動車尾氣，將廢氣排放標準與國際接軌，提高機動車制造企業(yè)準入門檻，從源頭上遏制高污染廢氣的產(chǎn)生；完善城市公共交通建設，給市民綠色、低碳、便捷地出行創(chuàng)造條件。

還有許多國外解決“熱島效應”的案例值得分析借鑒，如在世博倫敦案例零碳館，通過利用太陽能和江水源給進入室內(nèi)的新風降溫除濕，從而使建筑物降溫。法國阿爾薩斯案例館也充分利用水來降溫。經(jīng)屋頂水泵抽送，水幕以48m3/h的流速不斷沖刷著門口玻璃幕墻的玻璃。再加上太陽能板產(chǎn)生的陰影，使玻璃幕墻中間空氣層的溫度有所降低，進入建筑的空氣經(jīng)過玻璃幕墻“冰鎮(zhèn)”，自然讓人感到?jīng)鲲L習習［7］。借鑒他人成功經(jīng)驗，把握本地的特殊性，設計合理有效的解決方案，為我國的城市建設和防止極端高溫天氣的出現(xiàn)努力。

4.3設法應對厄爾尼諾效應

科學家認為，厄爾尼諾現(xiàn)象的發(fā)生與人類自然環(huán)境的日益惡化有關，是地球溫室效應增加的直接結(jié)果，與人類向大自然過多索取而不注意環(huán)境保護有關。所以，應對厄爾尼諾首先要少排放氣體，減輕地球的溫室效應。其次，要增加地球表面的綠地面積，在植樹造林的同時，減少樹木的砍伐量，使大氣中的氧氣含量盡量處于平衡狀態(tài)。另外，加強對動物的保護，保護生態(tài)鏈完整不被破壞。與此同時，還要不斷提高對厄爾尼諾的監(jiān)測水平，預測可能發(fā)生的氣候災害，做好應對的準備。比如儲存充足的水源防范旱情的來臨；在干旱嚴重的地區(qū)要及時發(fā)布災害預警，必要時人工干預天氣等。

［1］揚州網(wǎng)-揚州晚報.國家氣候中心專家表示高溫持續(xù)時間和強度還不確定［EB/OL］.http://news.yznews.com.cn/2016-07/30/content_5776149.htm，2016-07-30.

［2］健康365網(wǎng).高溫是一種災害性天氣對人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活有各種危害［EB/OL］.http://health.365jia.cn/news/default/ showComment/id/464325，2016-07-26.

［3］王晨，韓嘉樂.高溫對農(nóng)作物的影響［EB/OL］.http://toutiao.com/i6312649842417992193/，2016-07-29.

［4］長江商報.高溫曬蔫生態(tài)園豬草野豬跳出豬欄尋草破壞園區(qū)［N］.長江商報，2013-08-17.

［5］中國林業(yè)網(wǎng).第五次全國荒漠化和沙化土地監(jiān)測”情況［EB/OL］.http://www.forestry.gov.cn/gzsl/2734/content-831567. html，2015-12-29.

［6］人民日報.百年最強厄爾尼諾形成對中國氣候產(chǎn)生重大影響［N］.人民日報，2016-07-24.

［7］沈軼倫.走出“熱島”：與自然親密接觸——從世博會案例看城市如何降溫消夏［EB/OL］.http://www.360doc.cn/article/ 620041_40553687.html.2010-07-22.

Scientific Research Evaluation and Countermeasures Analysis Based on Global High Temperature

Shen ManqiYe Xiaowei
（Huzhou High School Grade Three（1）in Zhejiang Province，Huzhou，Zhejiang 313000）

Since the beginning of the 21st century，humanity is under the influence of extremely hot weather，based on this，the harms of extremely high temperature weather to human，animal，plant and environment wereintroduced，the causes of extremely high temperature weather were briefly analyzed，and the countermeasures to reduce the occurrence of extremely high temperature weather were given.

extremely high temperature weather；harm；reason；countermeasure.

X43

A

1671-0037（2016）07-37-3

2016-6-12

沈曼琦（1998-），女，高中在讀；指導老師：葉笑偉（1979-），女，本科，一級教師，研究方向：高中化學教學。