君告诉记者，极端高温首先会危害人体健康，在高温天气下，对于户外劳动者而言，一方面得不到有效的水分供给，另一方面又不断向外排汗，就会引发人体脱水，甚至中暑。而对敏感性人群，以及老人、小孩、病人等，极端高温还会诱发心脑血管疾病、胃肠道疾病，严重的还会引起神经紊乱。极端高温也是诱发病毒和细菌的关键因子，能够促使细菌和病毒蔓延和爆发。

　　除此之外，极端高温经常和少雨同时出现，会导致土壤湿度持续降低，加速旱情发展，极速升高的水温会导致水中含氧量降低，对部分鱼类造成致命打击，对正常的农业、渔业生产带来影响。极端高温还会诱发森林大火、加重电网负荷、融化部分沥青路面等，影响人们的正常生活。

极端高温对人体的影响（王君供图）

　　极端高温是怎样炼成的？

　　那么极端高温究竟是如何产生的？王君表示，主要有四个方面的物理原因，首先是异常高压的形成和维持，“异常高压通常是顺时针环流，在顺时针环流的上方通常会有下沉运动，大气到达地面后气温会上升，在异常高压的形成过程中，云量减少，太阳辐射增加，这就是高温天气下通常会感受到很晒的原因。而在异常高压形成的过程中，降水减少，导致土壤中的湿度降低，从而导致地表对大气的加速度增强。”

　　2017年7月21日，上海徐家汇气象站温度创百年历史记录，达到了40.9摄氏度。关于这次极端高温事件，今年发表AAS的一篇优秀文章详细阐述了其发生的物理原因：该次高温事件主要是由于热带西太平洋暖海温加强局地对流，激发异常的局地经圈环流，其下沉支使西太副高加强西伸。研究发现，对于2017年盛夏中国南方温度异常来说，有50%来自热带西太平洋暖海温的贡献，其中40%与海温的年代际和长期增暖趋势有关。

　　导致极端高温的第二个原因是土壤湿度和地面气温的正反馈机制。王君解释，在异常高压的形成和维持过程中，通常是晴朗少雨的天气，土壤湿度会持续降低，进而导致地表感热增强、潜热降低，感热的加热作用又使得地面气温进一步升高。气温增加进一步使得土壤湿度降低，从而形成土壤湿度和地面气温的正反馈机制。

　　除此之外，上游干旱导致的暖平流也会引起下游的极端高温。“用通俗的话来讲，这就像该地区的上游存在一个热源，源源不断的向下游输送暖空气，造成下游的高温热浪”，王君表示。

　　此外，在城市区域，由土地利用变化和人为热释放引起的局地城市热岛也是极端高温产生的原因之一。城市区域覆盖大量的沥青路面和混凝土建筑物，白天城市没法通过土壤和植被的蒸散发向外散热降温；到了夜间，城市又把白天积蓄的热量释放出来加热大气。与此同时，城市中大量能源的消耗最终都以热量的形式释放到大气中，加热大气，比如，我们夏季使用的空调，就是城市人为热释放的重要来源之一。

　　人类温室气体排放应为极端高温负责

　　近些年的观测数据显示，在过去几十年，极端高温天气确实在增加。这其中，人类活动有何作用，会影响极端高温吗？王君解释，影响气候系统长期演变的边界条件主要有两类，一类是自然外强迫因子，主要是太阳活动（比如太阳黑子11年周期）和火山活动；另一类则是与人类活动相关的外强迫因子，主要是刚才提到的温室气体排放、人为气溶胶排放以及大尺度的土地利用变化。

　　王君表示，研究发现，对于发生在白天的极端高温端高温事件而言，自然和人为外强迫因子都有显著影响；而对于发生在夜间的极端高温事件而言，人为外强迫因子有显著影响，而自然外强迫因子却不存在。

　　对于另一类危害更大的极端高温事件而言，也就是白天和夜间同时发生的极端高温事件，称为复合型极端高温事件，通过严格的数理统计方法发现，人类活动的影响在复合型高温事件的长期演变中能够显著地检测到，人类活动导致的温室气体排放对这类极端高温事件的变化负主要责任。

　　“这也就是说，人类活动确确实实在影响极端高温，应该对它负责”，王君表示，“利用观测约束下的模式预估结果发现，复合型极端高温事件将在2030年前后超过其他两类独立白天和独立夜间型的极端高温事件。所以，未来极端高温事件的变化情况主要取决于人类活动的强度，主要是人类向大气中排放的温室气体的多少。”

局地的城市热岛：土地利用变化+人为热释