根據賓州州立大學健康與人類發展學院、普渡大學科學學院和普渡大學永續未來研究所的跨學科研究，如果全球氣溫比目前水準升高攝氏度或更多，將使數十億人面臨極度高溫和潮濕的風險，使人體無法自然降溫。

最近發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇新文章的研究結果表明，地球升溫超過比工業化前水平高出1.5 攝氏度，將對整個地球的人類健康造成越來越大的破壞。

人類只能承受一定的熱量和濕度組合，然後身體才會開始出現與熱有關的健康問題，如中暑或心臟病發作。隨著氣候變遷使全球氣溫升高，數十億人可能會被推到這些極限之外。

自工業革命開始以來，人類開始在機器和工廠中燃燒化石燃料，全球氣溫上升了約1 攝氏度，即華氏1.8 度。2015 年，196 個國家簽署了《巴黎協定》，旨在將全球氣溫升幅限制在比工業化前水準高出1.5 攝氏度以內。

這張綜合地圖顯示如果地球繼續變暖，可能面臨極端高溫的陸地地區（以黃色和橙色表示）。顏色越深，預計面臨極端高溫的時間越長。圖片來源：Daniel Vecellio、孔勤、W. Larry Kenney 和Matthew Huber 提供；合成圖片由賓州州立大學Dennis Maney 提供

研究小組模擬了全球氣溫升高1.5攝氏度到4攝氏度之間的情況–這被認為是最糟糕的情況，即氣候開始加速變暖–以確定地球上氣候變暖將導致熱量和濕度超過人類極限的地區。

這項新研究的共同作者、賓州州立大學生理學和運動學教授、瑪麗-安德希爾-諾爾（Marie Underhill Noll）人體機能講座教授拉里-肯尼（W. Larry Kenney）說：”要想了解氣候變遷等複雜的現實問題將如何影響人類健康，你需要具備有關地球和人體的專業知識。我不是氣候科學家，我的合作者也不是生理學家。合作是了解環境影響人們生活的複雜方式，並開始為我們必須共同面對的問題制定解決方案的唯一途徑。”

根據賓州州立大學研究人員去年發表的研究成果，年輕健康人的環境濕球溫度極限約為攝氏31 度，相當於濕度100% 時的87.8 華氏度。然而，除了溫度和濕度，任何個人在特定時刻的特定閾值還取決於他們的體力消耗水平和其他環境因素，包括風速和太陽輻射。研究人員表示，在人類歷史上，超過人類極限的溫度和濕度僅在中東和東南亞地區出現有限的幾次，而且每次只有幾個小時。

研究結果表明，如果全球氣溫比工業化前水平上升2 攝氏度，巴基斯坦和印度河流域的22 億居民、中國東部的10 億人口以及撒哈拉以南非洲的8 億居民每年將經歷許多小時超出人類承受能力的高溫。

這些地區將主要經歷高濕度熱浪。濕度較高的熱浪會更加危險，因為空氣無法吸收多餘的水分，這限制了人體汗水的蒸發和一些基礎設施（如蒸發冷卻器）的濕度。研究人員說，令人擔憂的是，這些地區也位於中低收入國家，因此許多受影響的人可能無法使用空調或任何有效的方法來減輕高溫對健康的負面影響。

研究人員得出結論說，如果地球變暖持續到比工業化前水平高出3 攝氏度，超過人類承受能力的熱量和濕度將開始影響美國東部沿海和中部地區–從佛羅裡達到紐約，從休斯敦到芝加哥。在這種升溫水準下，南美洲和澳洲也將出現極端高溫。

研究人員說，在目前的升溫水準下，美國將經歷更多的熱浪，但預計這些熱浪不會像世界其他地區那樣頻繁地超過人類極限。不過，研究人員提醒說，這些類型的模型往往無法解釋最糟糕、最不尋常的天氣事件。

第一作者丹尼爾-韋塞里奧（Daniel Vecellio）是一位生物氣候學家，曾與肯尼一起在賓州州立大學完成博士後研究。請記住，當時的高溫水平都低於我們確定的人類耐受極限。因此，儘管美國將躲過氣候變暖帶來的一些最嚴重的直接影響，但我們將更頻繁地看到致命和難以忍受的高溫。而且，如果氣溫持續升高，我們將生活在一個農作物歉收、數百萬或數十億人因原住地不適合居住而試圖遷徙的世界。”

在過去幾年中，肯尼和他的合作者進行了462次獨立實驗，記錄了人類在身體無法再保持穩定核心溫度之前所能忍受的高溫、潮濕和體力消耗的綜合水平。

肯尼說：”隨著氣溫升高，人們會出汗，更多的血液被輸送到皮膚，從而通過向環境散熱來維持核心體溫。在一定的熱度和濕度水平下，這些調節措施不再足夠，人體核心溫度開始升高。這雖然不會造成直接威脅，但確實需要某種形式的緩解措施。如果人們在數小時內找不到降溫的方法，就會導致熱衰竭、中暑以及心血管系統的負荷，從而導致脆弱人群心臟病發作。”

2022 年，肯尼、維切利奧和他們的合作者證明，人們所能承受的熱量和濕度極限比以前理論上的要低。

「肯尼團隊在賓州州立大學收集的數據為人體耐熱能力提供了亟需的經驗證據。」普渡大學地球、大氣和行星科學教授馬修-胡貝爾（Matthew Huber）說：」這些研究是這些新預測的基礎，預測氣候變遷將在哪些地方造成人類無法長期忍受的條件。”

這項研究成果發表後，已經開始繪製氣候變遷影響圖的Huber 聯繫了Vecellio，討論潛在的合作事宜。Huber 先前曾發表過一項被廣泛引用的研究成果，提出了人類熱和濕度的理論極限。

研究人員和Huber 的研究生孔琴琴決定探討如果地球升溫1.5 攝氏度到4 攝氏度，世界不同地區的人們會受到怎樣的影響。研究人員說，如果不採取任何行動，到2100 年地球升溫3 攝氏度是最好的估計。

“全世界適應天氣的官方策略都只關注溫度，”孔說。”但這項研究表明，濕熱將比乾熱造成更大的威脅。各國政府和政策制定者需要重新評估防暑降溫戰略的有效性，投資於能夠解決人們將面臨的最大危險的計劃。

研究人員說，無論地球變暖到什麼程度，人們都應該時刻關注極端高溫和潮濕——即使它們仍然低於已確定的人類極限。在對老年族群的初步研究中，肯尼發現，與年輕人相比，老年人在較低的熱度和濕度水平下就會出現熱壓力和相關的健康後果。

現任喬治梅森大學維吉尼亞氣候中心博士後研究員的韋塞利奧說：「高溫已經是美國致死人數最多的天氣現象。當熱浪來襲時，人們應該關心自己和鄰居–尤其是老人和病人」。

這項研究使用的數據檢視了人體的核心溫度，但研究人員表示，在熱浪來襲時，人們也會因其他原因出現健康問題。肯尼舉例說，在1995年芝加哥熱浪期間死亡的739人中，大多數都超過了65歲，他們同時經歷了體溫過高和心血管問題，導致心臟病發作和其他心血管疾病引起的死亡。

為了阻止氣溫上升，研究人員引用了數十年的研究結果，指出人類必須減少溫室氣體的排放，尤其是燃燒化石燃料所排放的二氧化碳。韋塞利奧說，如果不做出改變，中等收入和低收入國家將受害最深。

研究人員以也門的荷台達為例，這是一座位於紅海的港口城市，擁有70 多萬人口。研究結果表明，如果地球升溫4 攝氏度，這座城市每年將有300 多天氣溫超過人類的承受極限，幾乎無法居住。

胡貝爾說：”最嚴重的熱壓力將發生在不富裕的地區，而這些地區的人口預計將在未來幾十年內迅速增長。儘管這些國家的溫室氣體排放量遠低於富裕國家，但情況依然如此。因此，數十億窮人將遭受苦難，許多人可能死亡。但富裕國家也會受到這種高溫的影響，在這個相互聯繫的世界裡，每個人都會受到某種負面影響。”