從上周起，南北方的氣溫先后開始回落，但今年的“秋老虎”仍然給大家留下了深刻印象。尤其是南方的高溫天在進入9月后一度屠榜熱搜，中央氣象臺還為此接連發(fā)布高溫黃色預警。國外的情形也差不多，從今年5月一直到本月，美國亞利桑那州鳳凰城連續(xù)百余天出現(xiàn)37.7℃以上的高溫，刷新了歷史紀錄。

“熱死了”是人在高溫烘烤下掛在嘴邊的口頭禪，而科學上對于“熱死人”的表述是：人能耐受的最高溫度是多高和多長時間。對此，過去科學上有過定義，但現(xiàn)在這一定義有了新的研究見解。日前發(fā)表在《自然通訊》期刊上的一篇綜述文章指出，人類能耐受的最高溫度極限是31℃的濕球溫度（WBT）。而之前的研究認為，這一極限是35℃。

那么，濕球溫度與天氣預報里說的氣溫有何不同？它與人體在高溫下的存活條件是什么關系？這一標準的變化將給人類在全球氣候變化中的生存帶來哪些啟示？

濕球溫度為何能衡量人體生存極限

人體能耐受的最高溫度并不是用天氣預報的“攝氏度”或“華氏度”來定義，而是用“濕球溫度”來衡量。

濕球溫度得名于它的測量方式，即用一塊濕布包住溫度計的球體，從濕布蒸發(fā)出的水分會讓溫度計變涼，此時溫度計上顯示的溫度就是濕球溫度。它與干球溫度（天氣預報的溫度）不同，也不可能超過干球溫度的數(shù)值。當周圍空氣中的濕度很高時，濕球溫度才會更接近干球溫度。

為什么科學家會用濕球溫度來衡量人對溫度的耐受程度呢？因為人能耐受的最高溫度不僅與氣溫有關，還與濕度有關。濕度越大，人能耐受的溫度越低，因為濕度越大，人通過出汗散發(fā)的熱量就越少，反之亦然。根據(jù)2010年的一項數(shù)學模型研究結果，一名健康成年人能耐受的最高濕球溫度閾值或臨界值是35℃（95華氏度），且在這種條件下，人僅能存活6小時。若換算成大眾能理解的標準，相當于在40℃氣溫（天氣預報的溫度）伴隨75%相對濕度的環(huán)境中，一名健康成年人僅能存活6小時。

后來，世界衛(wèi)生組織（WHO）和政府間氣候變化專門委員會（IPCC）都將35℃的濕球溫度視為極端高溫下的人體生存極限。不過，也有不少研究人員對此標準提出了異議，認為可能還沒達到35℃的濕球溫度，人就會“熱死”。另外客觀來看，盡管濕球溫度綜合考量了溫度和濕度對人的影響，用于評估人在高溫環(huán)境中的熱應激反應，但這種標準也有限制，因為模型中的人體被簡單視為不穿衣、不出汗且不運動的靜止物體，所以其預測結果在現(xiàn)實環(huán)境中是否能完全一致，還不好下定論。

最高耐受濕球溫度降低意味著什么

2021年，美國賓夕法尼亞州立大學的生理學和運動機能學教授拉里·肯尼帶領團隊，通過監(jiān)測志愿者在不同溫度和濕度組合下的人體核心體溫變化認為，此前提出的35℃濕球溫度限值可能過高。參與耐高溫試驗的志愿者是年輕、健康的個體，他們在試驗中需要騎自行車，以模擬高溫條件下的運動和出汗反應，結果表明，許多人在31℃左右的濕球溫度下就會出現(xiàn)體溫失控的情況。

在肯尼團隊得出“濕球溫度31℃”是人類能耐受最高極限的同時，澳大利亞悉尼大學的生理學家奧列·杰伊團隊在2019年設計了一個模擬當時及未來熱浪的氣候艙。這一設備耗資200萬澳元，歷時18個月，于2021年建成并投入使用。杰伊團隊在嚴格醫(yī)療監(jiān)督下將參與者暴露于極端高溫環(huán)境中，探索人體在面對高溫時的生存極限，并研究有效的降溫策略。

氣候艙位于悉尼大學的頂樓，可以模擬不同溫度、濕度和風速的環(huán)境，還能利用紅外燈模擬太陽光照。研究人員從5℃開始，每分鐘調高1℃，最高可調至55℃，這種調節(jié)方式能精確控制實驗條件。氣候艙同時具備調節(jié)濕度的功能，而濕度正是影響人體對熱應激反應的關鍵變量。

志愿者在氣候艙中可以進食、睡眠和運動，研究人員通過傳感器收集他們的心率、呼吸、出汗和體溫等生理數(shù)據(jù)并進行分析。通過測量志愿者在不同溫度、濕度組合下的核心體溫、心率和出汗情況，研究人員計算人體的最高濕球溫度閾值。為了安全起見，一旦環(huán)境溫度達到志愿者的安全限值，就會立即停止試驗。

經(jīng)過兩年多的研究，2024年，杰伊團隊得出了與肯尼團隊相同的結論：人類能耐受最高溫度極限是31℃的濕球溫度，即在這樣的條件下只能存活6小時。

杰伊團隊的研究盡管尚未對不同年齡段的人群進行實測，但通過研究數(shù)據(jù)，有一些更加具體的發(fā)現(xiàn)。比如，推算出了年輕人與老年人在陰涼處和陽光直射下的生存極限——年輕人的生存極限是濕球溫度26℃-34℃，而老年人的生存極限是濕球溫度21℃-34℃。

這種差異是由于隨年齡增長，人的耐熱和耐寒的功能在逐漸下降。首先，隨著年齡增長，大腦的體溫調節(jié)中樞下丘腦的調溫機制變得遲鈍或者難以啟動，無法在體溫升高時，增加出汗并使皮膚血管擴張來散熱。其次，老年人皮膚會產(chǎn)生皺縮，使毛囊開口縮小，降低排汗降溫的功能。另外，老年人的心血管功能降低，血液向身體四周和體表供血不足，也減少了出汗。研究團隊通過氣候艙模型在多個場景下進行測試，結果表明，人體在陽光直射下的生存極限要低于在陰涼處時的限值。原因也很簡單，因為在陽光直射下溫度更高，人體出汗會很快蒸發(fā)，無法維持較長時間的機體自我降溫。

杰伊團隊的研究也為保護嬰兒提供了科學根據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，干燥的白色布料會導致嬰兒車內(nèi)溫度升高2.5℃以上，而潮濕的白色布料能夠使車內(nèi)溫度降低5℃左右。這個結果顯然符合濕球溫度的原理，人體可以通過出汗來降溫，也可以通過包裹濕布來散發(fā)熱量以降低溫度。

人類演化出的低溫生理面臨巨大挑戰(zhàn)

今天，人類難以忍受高溫的另一個原因是演化。由于空調的使用和較好的醫(yī)療條件，人的基礎體溫在逐漸下降，因此難以忍耐較高的溫度。

多年以來，37℃被視為人體正常體溫。但是人體的部位、測試時間和季節(jié)不同以及個體差異等，都會影響到體溫的讀數(shù)，因此要綜合身體不同部位的體溫來衡量。

更重要的是，人的基礎體溫在逐年下降。美國斯坦福大學傳染病流行病學家帕松內(nèi)特團隊研究分析了1860年以來美國人的67.7萬余次溫度測量數(shù)據(jù)，經(jīng)計算，平均體溫比教科書上的37℃要低，而且每十年下降零點幾度，表現(xiàn)在幾個時間節(jié)點上。1851年，德國內(nèi)科醫(yī)生溫德里奇首次確定了人體正常體溫為37℃；1992年，美國馬里蘭大學醫(yī)學院傳染病內(nèi)科醫(yī)生馬克圖維克帶領的研究小組對148名參與疫苗試驗的人進行測試，發(fā)現(xiàn)他們的平均體溫為36.8℃；2017年，一項針對英國3.5萬人的研究發(fā)現(xiàn)，人們的平均體溫為36.6℃。

因此，研究人員普遍懷疑37℃為人體正常體溫的真實性。但他們懷疑的目標首先是溫度計。比如，馬克圖維克認為溫德里奇時代使用的溫度計讀數(shù)過高，甚至超過1℃，所以測量誤差是溫德里奇把37℃定為人正常體溫的主要原因。

但后來研究人員意識到，出生較早的人往往比出生較晚的人有更高的體溫，人的曾祖輩、祖輩比現(xiàn)代人有更高的體溫。帕松內(nèi)特等人認為，根本原因不是溫度計準不準，而在于人類演化及其采用的讓生活更舒適的科技手段。自19世紀以來，成年人的平均體溫在持續(xù)下降，不到200年間下降了0.4℃，從37℃降到36.6℃。原因在于人類日益缺少運動，同時無處不在的空調使體溫調節(jié)中樞不再敏感，機體適應了環(huán)境的“低溫”，因此體溫出現(xiàn)下降。同時，醫(yī)療水平的提升也讓人的體溫降低，因為現(xiàn)代人感染各種病原體而致體溫上升的幾率總體減少了。比如，肺結核和牙齦疾病等長期感染者由于體內(nèi)的炎癥免疫反應會提高體溫，但由于抗生素等藥物的使用，人受到微生物感染的機會相對減少、病程縮短，也造成了體溫的下降。

體溫下降的弊端除了讓人耐受高溫的閾值降低之外，還導致了免疫力的下降。日本醫(yī)學博士石原結實在其《36.5℃決定健康》一書中指出，體溫每降低1℃，免疫力就會下降30%以上；體溫每升高1℃，免疫力就會提升5-6倍。

如何應對越來越高的環(huán)境溫度

現(xiàn)在，全球70%的人口面臨極端高溫的風險。采用符合人類生理機制的溫度和更科學的標準，即濕球溫度標準，可以更好地保護人類。

其實，濕球溫度的概念早在20世紀50年代就被提出來了，那時，美國軍方采用濕球溫度標準來制定保證士兵安全的指南，當濕球溫度達到29℃時，如果有人不適應環(huán)境，會建議停止活動，且任何高于此溫度的情況都被列為極端危險，因為中暑的風險會急劇上升。根據(jù)這次新研究，如果31℃的最高濕球溫度閾值能得到科學界的廣泛認可，對其進行相應換算可知，在75%的相對濕度下，干球溫度35℃對人就有危險。同理，如果以濕球溫度29℃為臨界值，則干球溫度33℃對人也不安全。

現(xiàn)在，研究人員認為31℃的濕球溫度（干球溫度35℃）已經(jīng)是人類所能耐受的最高溫度了。但是，人的基礎體溫還在下降，再加上全球變暖，兩者的差距有可能會越來越大。

氣溫不斷升高，人類的生存環(huán)境面臨越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。解決問題的首要辦法是減少化石燃料的使用，讓全球的升溫控制在一定范圍。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會（IPCC）最新發(fā)布的報告《氣候變化2023》中的結論，在未來7年內(nèi)采取的行動將決定人類在地球的生存可能，將全球平均升溫限制在1.5℃以下，刻不容緩。

其次，人類可以依靠科技的力量來減少居住環(huán)境出現(xiàn)高溫的可能，降低城市的溫度是讓人能承受高溫的一個最可行的措施。以大城市為例，人口眾多、汽車保有量多、空調使用多，再加上城市建筑群密集，柏油路和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被具有更大的吸熱率和更小的比熱容，使得城市地區(qū)升溫較快，并向四周和大氣中輻射，進一步增強了熱島效應。早有研究指出，在城市高度密集的建筑群頂層或墻壁上綠化，以及擴大城市的植被，主要是喬木而非草坪，是改變城市高溫環(huán)境最行之有效的方式。建筑物頂層溫度最高可達78℃，但屋頂即使只經(jīng)過簡易綠化（種草），夏季房屋頂層溫度就會減至29℃-30℃，表面溫度與未綠化的溫度相差20℃-30℃。

總之，濕球溫度將熱量和濕度測量值與陽光和風結合在一起，能更全面地反映人所處的環(huán)境。濕球溫度的閾值研究并不只是為了看個數(shù)據(jù)的“熱鬧”，去爭論它高了還是低了，重要的是這讓科學家更加關注人類演化進程與地球氣候環(huán)境的關系，并為解決問題不斷探索，讓人在全球變暖帶來的高溫環(huán)境下更好地生存下去。