熱浪對人們的生活📗、生產以及生態環境都會產生嚴重危害。它會引起中暑和增加心血管疾病的發病率🪘，從而嚴重危害人們的身體健康🗝，增加死亡率。同時👼🏼，熱浪還會使人們縮短戶外勞動時間🦻🏼、增加水電供應的壓力🧑🏽‍✈️、破壞生態平衡、引發森林野火、農作物減產等🧑🏼‍💻🫱🏽，因而受到社會各界的廣泛關註。近幾十年來，隨著全球平均氣溫的不斷升高，高溫熱浪的發生頻率🚴🏻‍♀️、強度和持續時間均有上升趨勢。據國家氣候中心統計數據顯示，今年夏季全國平均高溫日較往年同期偏多2.3天。全國共166個氣象站觀測到極端高溫事件，其中35個站點監測到打破歷史極值的日最高氣溫。另外✢，較高濕度也是熱浪危害人體健康的另一個重要因素。較高的濕度環境會抑製人們通過排汗來調控體溫，從而使核心體溫過熱，增加中暑風險👨‍👧‍👦。因此在同等氣溫的條件下，高濕的環境比幹燥的環境更加會讓人覺得炎熱🕯。

我系袁嘉燦老師及合作者研究了在濕度和溫度的協同效應下高溫高濕熱浪隨全球氣候變暖的演變情況👩🏼‍🚀。研究基於Quantile Regression統計學方法，建立相對濕度基於日最高氣溫演變的條件分布概率模型，並通過該模型研究相對濕度基於溫度的條件概率分布隨全球氣候變暖的演變過程。研究發現全球變暖會增加大氣的能量上限🏜，從而在更暖的背景氣候下相同日最高氣溫對應的相對濕度分布可以達到更高的範圍🌵。因此全球變暖下♈️，排除溫度的因素🏊🏼‍♂️，相對濕度的條件分布變化即可使熱浪更強更頻繁🍕。該研究還指出用濕度和溫度共同衡量的熱浪強度隨全球氣候變暖的增加要快於只用溫度來衡量的熱浪強度（圖1）。因此定量研究熱浪時考慮高溫高濕的協同效應非常重要。

https://doi.org/10.1029/2019JD032100) 和 Environmental Research Letters (https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab7d04) 上：

 J. Yuan*, M. I. Stein, and R. E. Kopp (2020): The evolving distribution of relative humidity conditional upon daily maximum temperature in a warming climate. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 125 (19).https://doi.org/10.1029/2019JD032100

 D. Li*, J. Yuan*, and R. E. Kopp (2020). Escalating global exposure to compound heat-humidity extremes with warming. Environmental Research Letters, 15. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab7d04

圖1.以紐約市7月份為例，用Quantile Regression統計學模型模擬的相對濕度基於日最大氣溫（Tmax）的條件概率分別在歷史時期（1990-2005）、本世紀前頁（2026-2035）和本世紀後頁（2071-2080）的分布情況。左圖上部分為相對濕度基於Tmax的條件概率分布中0.5和0.95分位數在三個不同時期的分布。左圖下部分為Tmax在三個不同時期的概率密度分布。右圖為基於同一模型模擬的熱指數（Heat Index）基於Tmax在三個不同時期的條件概率分布🍃。其中陰影和實線分別代表相應時期的0.05-0.95分位數分布範圍和中位數🧡。水平虛線標示出對應熱浪警示級別的熱指數值⚠️。

圖2.隨著全球平均地表氣溫的增加（△GSAT）全球人口暴露在三種不同強度的熱浪環境下的分布狀況（彩色陰影的單位：人）💫。其中濕球黑球溫度（WBGT）達到31的狀況為1995年導致超過900人死亡的芝加哥熱浪的最大WBGT值🕕；WBGT達到33則人類只有在休息的狀態才能通過自身調節避免中暑；35則人類無法通過自身調節使得提問維持正常值為當前觀測到的WBGT全球極高值。