从“日尺度”到“小时尺度”，精细认知“热”

速读：从“日尺度”到“小时尺度”，精细认知“热”从“日尺度”到“小时尺度”，精细认知“。 “我们提出小时尺度极端高温的识别方法，突破了传统日尺度高温指标在时间上的分辨局限，定量揭示了被日尺度指标长期忽视的极端高温特征。论文通讯作者、中山大学教授罗明指出，极端高温是全人类共同面对的气候考验，但高温事件的时空分布差异塑造了不平等的高温适应与应对格局。 ”论文通讯作者、中山大学教授刘小平对《中国科学报》表示，在此基础上，团队进一步系统刻画了全球不同收入水平地区、不同年代出生人群高温暴露的双重不平等格局，为全球高温风险精细化防控与气候公平治理提供了关键科学支撑。

从“日尺度”到“小时尺度”，精细认知 “ 热 ”

2026年08月13日 06:25

■本报记者朱汉斌

白天烈日灼人、夜晚闷热难眠，全球变暖正用日常体感细化人们对“热”的认知。长期以来，我们习惯用“今天最高气温多少度”来衡量一天的热度，但一项近日发表于《自然-气候变化》的研究表明，只看每日的气温高低，可能错过近三成的极端高温暴露。

“我们提出小时尺度极端高温的识别方法，突破了传统日尺度高温指标在时间上的分辨局限，定量揭示了被日尺度指标长期忽视的极端高温特征。”论文通讯作者、中山大学教授刘小平对《中国科学报》表示，在此基础上，团队进一步系统刻画了全球不同收入水平地区、不同年代出生人群高温暴露的双重不平等格局，为全球高温风险精细化防控与气候公平治理提供了关键科学支撑。

审稿人评价，该研究是“极端高温研究的重要突破”，“为理解持续气候变化背景下极端高温的演变规律提供了极具价值的见解，对气候适应规划工作具备重要参考意义，有望推动学界对热胁迫风险的认知”。

为什么“日尺度”不够用了

论文第一作者、中山大学副教授廖威林指出，长期以来，学界与公众对极端高温的识别普遍依赖日平均气温、日最高气温和日最低气温等“日尺度”指标。这类指标虽便于统计和传播，却天然存在局限：既抹平了一天内的温度波动，无法呈现高温的日内演化特征，也会遗漏非高温日中的短时极端高温及夜间持续高温等特殊过程。日尺度指标本质上是一种“降维”处理，把24小时内不断变化的温度压缩成几个数字，而人体对气温的感知和适应却每时每刻都在发生。

“因此，我们需要在更精细的时间尺度上刻画高温过程，才能更准确地认识高温天气下人体动态的热健康负担。”廖威林说。

随着小时尺度气象观测与模拟数据的可用性不断提升，研究团队将日尺度高温识别方法推广到小时尺度——为每个小时划定对应的高温阈值，从而精细刻画逐小时的高温动态。具体做法是，基于历史参考期（如1981至2010年）逐小时的温度序列，分别计算每个小时的温度分布，取第90百分位数作为该小时的极端高温阈值。这样，一天24小时就有24个不同的阈值，可以精准判断某一时刻的气温是否达到历史同期极端水平。

结果令人警醒。全球夏季小时极端高温已呈现广泛且显著的增长态势，且夜间增速整体快于白天。在高排放情景下，到本世纪末，全球夏季小时极端高温频次将增至当前的4.5倍。这意味着，未来人们在夏季将越来越多地遭遇“每时每刻都是极端炎热”的天气状态，而不仅仅是白天多几个高温日。

论文第一作者、中山大学硕士研究生张泫宗告诉《中国科学报》，当观测精度从“天”细化到“小时”，许多被传统统计掩盖的高温细节逐渐浮出水面。

研究数据显示，全球约28%的小时极端高温发生在传统定义的“非高温日”。换句话说，在近三成极端高温时长里，人们实际正处于达到历史同期极端标准的高温环境中，但由于当天未被判定为高温日，这部分高温暴露便处于统计与防护的双重盲区。

从空间和时段分布看，这类被遗漏的高温主要集中在热带地区，且大多发生在夜间，对健康的潜在威胁更容易被忽视。因为夜间高温会干扰睡眠、加重心血管负荷，而人们通常不会像白天那样主动、及时地采取降温措施。

而在高温日，极端高温的持续时长悄然拉长。当前全球平均每个高温日的高温时长约为16小时，占全天的2/3。但研究发现，未来高温日内的小时高温增长速度显著快于高温日数量的增长速度。这意味着，即便同样是高温日，未来高温状态的时长将比现在更长，“频率”和“耐力”都在同步增强。

全球小时高温暴露的双重不平等

按照高排放情景预估，到本世纪末，全球近九成陆地区域每个高温日内的高温时长都将持续20小时以上；单日24小时全时段极端高温的“全天候高温日”将从当前年均2.91天大幅增至40.04天。届时，“从早热到晚、整夜不退热”将成为许多地区夏季的常态。这种全天候的热胁迫，不仅考验人体的生理耐受极限，也对能源供应、公共卫生和劳动生产力提出前所未有的挑战。

论文通讯作者、中山大学教授罗明指出，极端高温是全人类共同面对的气候考验，但高温事件的时空分布差异塑造了不平等的高温适应与应对格局。研究的核心亮点之一正是在空间和时间两个维度上揭示了全球小时高温暴露的“双重不平等”。

第一重是空间上的区域不平等。研究测算，中低收入国家承载了全球当前及未来超过3/4的小时高温暴露，是高温风险的主要承受者。这些地区大多位于热带、亚热带，气候本底炎热，又普遍缺乏足够的高温防护设施与医疗资源，面对高温的脆弱性更显著。

第二重是时间上的代际不平等。为衡量不同出生世代的高温不平等性，研究团队引入“终身高温暴露”概念，即一个人在预期寿命内累计经历的小时极端高温总量。对比数据显示，在高排放情景下，2023年出生人群的终身小时高温暴露量，在高收入国家约为1981年出生人群的2.8倍，而在低收入国家高达5.4倍。

这组数据背后是沉重的气候公平现实：收入水平越低的国家，年轻一代面临的终身高温负担越沉重。这些地区对历史碳排放的贡献最少，其后代却要承担最剧烈的气候变化代价，且代际风险差距仍在持续拉大。

小时尺度更“贴近人体”

“这项研究不仅揭示了现象，还验证了一个关键问题，即小时尺度的高温评估是否比日尺度更能反映高温对人体的真实威胁。”罗明说。

通过比对全球高温归因死亡数据，研究证实，相比传统日尺度指标，小时高温暴露与高温相关死亡率的相关性更高，在低纬度国家这一优势尤为明显。原因不难理解，人体对高温的生理反应是分钟级、小时级的，而非“日均”的。一段持续4小时的夜间高温对人体的心血管负担，可能远非一个“日平均温度偏高”标签所能描述。因此，小时尺度的评估将为高温健康防护提供更可靠的科学依据。

刘小平指出，该研究从小时尺度刷新了对极端高温风险的认知，也为气候适应与公平治理带来多重现实启示。

其一，高温预警系统亟须向精细化升级。现有基于日尺度气温的预警难以覆盖夜间高温、非高温日短时高温等风险场景。未来应推动小时级高温预报与预警落地，重点关注夜间持续高温对人体热恢复的损害，加强清晨、夜间等防护薄弱时段的风险预警。

其二，气候公平应落实到更精细的风险维度。针对低收入国家“排放贡献小、热风险负担重”的现实，国际气候治理与适应相关资金支持需进一步向低收入热带国家倾斜，提升其高温防护与公共卫生应对能力。

其三，研究仍需深化。后续研究团队将进一步探讨短时极端高温的形成物理机制，拓展研究的季节覆盖范围，重点关注春秋过渡季的高温风险特征，同时逐步构建日尺度与小时尺度耦合的高温风险评估体系，为全球气候适应治理提供更全面的科学支撑。

随着气候变化脚步的加快，精细化认知不再是学术试验品，而是生存的必需品。这项研究提醒人们，对抗高温，首先要学会精确地看见高温。而这只是一个开始。