气候变化，极端气候事件，以及美国的健康影响：我们能说什么？外文翻译资料

 2022-12-09 10:54:06

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气候变化，极端气候事件，以及美国的健康影响：我们能说什么？

David M. Mills, MA

学习目标

  • 讨论极端天气事件对美国的健康影响，包括直接和间接影响的例子。
  • 简要地总结气候变化影响或将影响不同类型的极端天气事件在美国的证据。
  • 讨论极端天气事件对未来健康的影响和对极端天气事件的适应方案需求的工作计划。

目的：如何解决可能会影响美国公众健康的一组极端天气事件中的气候变化。方法：文献综述了在美国挑选出来的极端天气事件中一个气象变化信号的类别，对未来事件的推测，和该信号的适应能力和弱点的潜在趋势的参数和证据。结果：美国西部森林森林火灾已经表现出气候变化信号。飓风和极端降水/洪水数据的变异性使得识别一个类似的气候变化信号变得复杂。结论：极端事件对健康的影响不是均匀分布的，而是一个非常敏感的子集的特殊极端事件。预测气候变化的累积不确定性所带来的极端天气事件和应对方案的相关特点，降低了应对未来美国由于气候变化引发的飓风、森林火灾，以及极端降水或洪涝灾害的健康影响规划的可信度。(J Occup Environ Med. 2009;51:26–32)

美国经历了一系列的极端天气事件，如飓风、洪水、龙卷风、暴风雪、风暴、热浪、干旱、森林森林火灾。所有这些事件都有一段对美国人体健康不利的历史。在这些历史中，有很大的兴趣研究关于气候变化怎样影响未来这些极端天气事件的发生率和严重性。

这篇文献主要讨论了两个主要问题：

·在美国，气候变化如何影响未来的一个子集的极端天气事件发生率和严重程度的？

·气候变化将如何影响这些极端天气事件对未来健康的影响？

这些问题都是在一步一步中加以解决的。首先，提出一个关于极端天气事件如何影响人类健康的假设综述。第二，文献综述的证据表明，气候变化已经影响或预计将影响未来的发生率及（或）一个子集的极端天气事件的严重程度。第三，美国人口和机构对任何由于气候变化引起的极端事件所增加的健康风险存在的潜在自适应能力进行了讨论。第四，通过讨论应对未来选定的极端天气事件对健康影响的准确规划能力，提出气候变化和适应能力综合体的概念。这之后是一系列的结论性意见。

极端天气事件怎样影响美国人类健康

极端天气事件直接或间接地影响美国居民的健康。直接的健康影响是由于一个事件的气象条件及（或）由此产生的结构性损害（例如，那些淹没在洪水中、因飓风破坏房屋而受伤的人）。直接健康影响的措施往往集中在明确观察到的结果（例如，死亡，住院）。由于这些直接的影响是可观察的，他们经常被用来比较不同类型的极端事件或描述个别事件（例如，在洪水中的死亡人数）。

精神健康障碍（例如，创伤后应激障碍，抑郁）是一个特别重要的直接健康影响的极端天气事件的类别。然而,识别、量化、诊断和治疗的心理健康的影响往往是相对被忽视的极端事件,因为事件后可能会取代个人和那些受影响的可能不会立即表现出症状。

极端天气事件造成的间接健康影响很大程度上是由于正常日常生活和系统的破坏造成的。因此，这些影响被从事件中删除。极端天气事件间接的健康影响的例子包括使用功率损耗的便携式发电机造成一氧化碳中毒，飓风使胃肠炎病例增加，或者中断药品或医疗服务导致的疾病。由于间接的健康影响可能需要时间来发展，而且缺乏足够的监测系统，它们可能更难以衡量，因此不太广泛的被认识和报告。

保持被影响人口不变，直接和间接的健康影响的数量和严重程度将与极端天气事件的强度（即，释放的能量量）和持续时间密切相关。简单地说，极端天气事件的时间越长强度越大，就越有可能采取预防措施和基础设施建设。极端天气事件的直接和间接的健康影响的数量和类型也密切相关其“惊喜”的潜力。这种潜力的增加是因为一个极端事件的警告时间减少。最后，直接或间接的健康影响正相关于受影响的人口数量以及生理、心理、社会、财务因素对所采用的准备或应对措施的类型和时间的限制程度。

气候变化影响美国极端天气事件的证据

本节综述了美国的气候变化影响三类极端天气或气候相关的事件：飓风，极端降水和洪水，森林森林火灾的发生率及（或）严重性。之所以选择这些极端天气事件，是因为大多数的美国人口所经历的风险中至少有一个是这些事件，这些事件对美国公众的健康影响有很长的历史。

飓风

用简单的观点来看，'热带气旋首先被近似认为是天然热能。'气候变化会使飓风形成和获得大部分能量所在的热带海洋变得温暖。结论是，有一个关于气候变化增加未来飓风的发生几率和严重程度的明确理论依据。然而，气候变化对于飓风的研究通常着重于是否有可利用的对于气候变化依据的历史数据，而不是试图预测未来的飓风发生率和严重程度的变化信号率。这项研究提供了综合的结论。

一些研究人员已经得出结论，现有的数据包含一个气候的变化信号。具体来说，Emanuel 评估了大约70年的数据并得出结论，大西洋飓风的强度在过去30年里增加了。Emanuel进一步预测，气候变化将继续增加飓风强度。潜在的气候变化影响对飓风也由一个课题的研究转化为具体的事件，如2005年的飓风季。研究指出在本季的Halverson条件有:'海洋学家提出在墨西哥湾海域的异常温暖，不只是表面上的而是一种更深层次的东西。特别是当前的顺时针旋转的大环流称为回路电流。在有充足的储存能量的条件下，像这样风暴混合从深海深处涌上来的冰冷海水不会造成一个长期的寒流复苏，这将削弱下一个风暴的跟随。'

潜在的气候变化继续使深水变暖以增加飓风的控制条件在未来日益激烈的潜力。

然而，许多作者都已经发出了关于绘图更强的结论的信号。气候变化在改变现有飓风的数据信号。这些研究人员注意到北大西洋飓风的特征与年变化显著的年波动数十年的发生率模式相关。结论是，在Emanuel看到一个强烈飓风增加的模式的地方，别人看到的这个模式，至少从20世纪初就一直在延续。在这种情况下，飓风强度的气流增加是一定的，直至一段时间的增加，飓风活动在后几十年的活动减少。如Pielke et al的纪录所示:'温室气体对风暴或主要飓风的频率的任意影响，在很难检测的情况下，是一种记录的变化。'加上不确定性，一些研究已经预测，气候变化可能会产生风切变条件，这可能会阻碍大西洋飓风的发展，除了热带海洋变暖。

极端降水和洪水

水文循环的物理原理表明，上升的平均温度将加剧蒸发，随后增加降水。从大气环流模型（GCM）得出的仿真结果典型地指出在北部地区平均降水量总体增加。这些模拟也发现了不成比例极端降水事件的频率的增加。这一结果呼应使用更精确的美国的地区性气候模型来检测未来的极端降水事件的发生率。具体而言，基姆使用了区域气候模型得出结论，美国西部二氧化碳的浓度在大约70年翻了一番，在这种气候变化的情况下，可能有一个大致33%的快速增长，几天内至少增加了0.5毫米的降水。

其他研究人员已经评估了美国极端降水或洪水事件的气候变化信号的证据记录。Kunkel报道了其他研究结果：“在美国部分地区发现一个明确的上升趋势中重频极端降水。” Kunkel的自身历史数据的分析揭示了，从第十九世纪到第二十世纪末在美国东北部和东南部，一个极端降水事件的数量增加的信号。Balling和Cerveny还发现一个在美国降水增加的趋势，与极端降水事件的数量增加相对应。此外，这两项研究表明，他们的结果和气候变化之间有一个联系。例如：

“在美国降水增加的时间（约1980）的时间与全球平均温度的快速增长大约一致。因此，这是很容易让人把这种气候系统的改变增加归属于人类活动，即关注点在温室气体的增加。”

“这增加的降水量与许多数值模型模拟显示在生机勃勃的水文周期世界的温室气体增加一致。”

Groisman et al也看到从过去100年在美国年极端降水事件数据增长趋势。不过，数据显示出，这些事件在区域和季度的层面上增减交杂。

随着飓风研究，一些作者认为谨慎是为了明确指出可用的数据支持气候变化和观测和预计的极端降水事件增加之间的因果关系。同样，这种谨慎很大程度上反映了这种担忧，即历史时间序列的易变性限制了由近期趋势或者模型结果外推气候变化的能力。

此外，因为大多数的洪水是一个非常局部性的事件，当利用地区的气候模型来缩减GCM结果时有不确定性的传播关系。具体来说，GCM结果中的初始错误或者偏差将会转移到区域气候模型的结果中。当然也有水文模型精确表达了洪水随着极端降水事件能力的关系。例如，在显着的洪水中准确的样品数据的发展难度限制了潜在的准确的基线模型。

最后，我们认识到，当极端降水事件是未来洪水的一个重要预测因素，一些额外的影响实际的洪水发展的因素。例如，有一个公认的须知是改善洪水模型帐户所导致的物理过程，如土壤渗透和坡面流。因此，预测洪水的发生率和严重程度必须考虑到一些土地使用决策和物理过程，这些也是在模型中很难预测或解释的。

总之，我们相信气候变化将增加整体降水以及极端降水事件的频率。在全球范围内，最近的国际气候变化小组总结得出结论，观察到极端降水和“极有可能”将在第二十一世纪继续的趋势是“很有可能的”。在美国，预测显示，在一些地区的极端降水增加，但不是所有的地区。

森林火灾

森林火灾是由于燃料供应，雷击，温度，风，降水，湿度和人为因素的一个性质。有一种观点认为随着GCM结果显示受气候变化影响的植被、温度和降水，气候变化可能会影响美国森林火灾的发生率和严重程度。

对气候变化和森林火灾关系的研究通常都是从了解一个地区的自然森林火灾的重要性开始的。消防管理体系捕捉预期的自然森林火灾发生频率和强度。常见的消防制度类别包括轻微程度、混合程度和严重程度，概述如下。

轻微程度。如果没有更频繁的话，该地区大约每十年会自然经历相对频繁的森林火灾。这些自然森林火灾，主要是通过草和地被植物在地面的覆盖（例如，松针）引起，使火焰在林地上面燃烧。这些森林火灾往往与低地草原生境类型，如黄松森林，和稀疏的树木的特点有关。在这些栖息地的自然森林火灾周期一般对树木的健康影响最小和不可能杀死成熟的树木。

混合程度。该地区自然有森林类型的混合导致的潜在的森林火灾特性有低和高两种强度的严重程度。在这一领域的森林火灾的性质会反映他们的具体位置，以及当前和最近的气候条件。这些地区常常以在中层海拔高度有平均树木为特点的混合针叶林为主，这就导致了周期性的严重程度森林火灾。

严重程度。该地区自然会经历屡见不鲜，但极具破坏性的森林火灾，可能会导致现有树木完全消失。如果不是更久，这些自然森林火灾可能会按照百年一次的频率发生，他们的特点是地面的酷热和上层林冠燃烧（树冠火）。这些森林火灾使用风和积累'阶梯'燃料在地面和较低级别的树木森林的整个垂直廓线之间移动。在亚高山云冷杉森林里由于一般潮湿的燃料天然密实地堆积在地面上，所以经常发生森林火灾。我们通过大致相同年龄的成熟树木来描述破坏严重地区，这些成熟树木反映了毁掉现存森林的火灾。

在美国西部的森林火灾发生率和严重程度的研究发现强有力的气候信号与一些关键的变异结果反映出研究区消防制度。

Westerling et al 研究大西部的森林大火（即，烧毁至少400公顷的森林火灾）的发生率从 1970年到2003年，并确定了从1987年至2003年相比1970年到1986年这些森林火灾的发生率增加了近4倍。研究的主要结论之一是，在二次平均春季温度升高的情况下，其发病率增加了0.87°。早期的春季融雪增加土壤水分的流失力度和使可燃物干燥的蒸散力度。这项研究还试图对相对于从前主动灭火可能会通过用不同的本地消防措施改变燃料装载地区来影响森林火灾的发生率这种现象作出解释。在这方面，研究得出结论：

'虽然土地利用历史是在具体的森林火灾风险的重要因素（如一些黄松和混合的针叶林），整个美国西部森林火灾频率的大规模增加主要由于气候在一个比较大的地区最近的变化敏感的影响。”

这个结果符合先前在美国西部面积烧和降水量的变化之间的牢固关系的调查结果。这些研究一般认为，潮湿的条件下导致在随后的几年中燃料和燃烧的面积在本地消防制度轻微地区的积累。同时，干旱条件会在本地消防制度严重地区和土壤与积累的干燃料有密切相关的增加。

这些结果已经得到在美国西部使用GCM结果研究未来的森林火灾发生的建模结果的呼应。这些研究表明，在全球大气环流模型（GCMs）项目越发干旱的地区，将会有日益严重的森林火灾趋势。由于释放的能量之大和森林火灾的数量之多，这些森林火灾最初很难被控制。一般情况下，这些结果表明美国西部的大部分地区将因气候改变会面临越来越多的森林火灾风险。西北太平洋是地区明显的例外，包括加利福尼亚北部，那里的总循环模式通常给出一个潮湿的预测。

尽管如此，与预测在未来洪水的变化，要缩小运行这些区域气候模型所需的 GCM 结果至少需要认识到结果中固有的不确定性。

对气候变化和极端天气事件的适应

适应气候变化对极端天气事件的影响，将涉及调整这两种长期和短期行为来核算的潜在变化数量、 类型和未来的极端天气事件的严重性。

人口的适应气候变化的能力反映了其才能和希望在预期影响的时机和类型的基础上作出调整。收入是适应能力的重要制约因素。增加收入扩展的类型和数量的适应性的反应，可以考虑和实施。同时，各级政府组织（例如，市，县，州）的收入差异可以建立自适应能力的重要性和相

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