Историческая эволюция подверженности населения волнам тепла в Синьцзян-Уйгурском автономном районе, Китай

Aug 14, 2023

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 7401 (2023) Цитировать эту статью

844 Доступа

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Волны тепла оказывают заметное воздействие на здоровье человека и окружающую среду в глобальном масштабе. Хотя характеристики волн тепла хорошо документированы, по-прежнему недостаточно динамических исследований воздействия волн тепла на население (PEH), особенно в засушливых регионах. В этом исследовании мы проанализировали пространственно-временные характеристики эволюции волн тепла и PEH в Синьцзяне, используя дневную максимальную температуру (Tmax), относительную влажность (RH) и наборы данных о населении с координатной сеткой высокого разрешения. Результаты показали, что волны тепла в Синьцзяне возникают более постоянно и интенсивно с 1961 по 2020 год. Кроме того, существует значительная пространственная неоднородность волн тепла: восточная часть Таримской котловины, Турфан и Хами являются наиболее подверженными этим областям. PEH в Синьцзяне продемонстрировал тенденцию к увеличению, причем высокие площади в основном расположены в Кашгаре, Аксу, Турфане и Хотане. Увеличение PEH в основном обусловлено ростом населения, изменением климата и их взаимодействием. С 2001 по 2020 год вклад климатического эффекта снизился на 8,5%, доля вклада эффектов народонаселения и взаимодействия увеличилась на 3,3% и 5,2% соответственно. Эта работа обеспечивает научную основу для разработки политики по повышению устойчивости к опасностям в засушливых регионах.

Волны тепла обычно определяются как продолжительные периоды чрезвычайно высоких температур. Это может иметь катастрофические последствия для здоровья человека, инфраструктуры, сельскохозяйственных экосистем и национальной экономики1,2,3. Например, сильные волны тепла привели к гибели более 70 000 человек в Европе в 20034 году, железнодорожная инфраструктура в Австралии была повреждена в 20095 году, а неурожай в России в 2010 году составил около 25%6. В частности, в последние годы Китай несколько раз подвергался волнам жары. Шанхай и Синьцзян пострадали от беспрецедентных волн тепла в 2013 и 2015 годах соответственно7,8. Согласно китайскому отчету The Lancet Countdown о здоровье и изменении климата за 2020 год, смертность, связанная с волнами жары, выросла в Китае в четыре раза с 1990 по 2019 год9. На фоне глобального изменения климата неблагоприятное воздействие усиления аномальной жары на здоровье человека и социально-экономическую ситуацию станет более серьезным10,11. Однако лишь немногие исследования одновременно изучали пространственную неоднородность волн тепла и динамические изменения воздействия на население. Таким образом, существует острая потребность в выяснении пространственно-временной эволюции волн тепла и количественной оценке пагубных последствий воздействия волн тепла для предоставления научных знаний о том, как справиться с изменением климата.

В настоящее время волны тепла привлекли широкое внимание правительственных ведомств и научного сообщества. Большинство исследований волн тепла включают ограниченные показатели, такие как частота, интенсивность и продолжительность12,13. Длительное воздействие волн тепла может поставить под угрозу здоровье человека14, поэтому необходимы более детальные исследования неблагоприятного воздействия волн тепла на население15. Предыдущие исследования обычно связывали волны тепла со здоровьем человека посредством данных о заболеваемости и смертности, связанных с жарой16,17. Хаджат и др.18 исследовали, что уровень смертности увеличивается на 3,34% при каждом повышении температуры. Тем не менее, смертность, связанная с жарой, связана с климатом и численностью населения. Джонс и др.19 рассчитали воздействие волн тепла на население в пространственном отношении, в частности, для количественной оценки влияния стихийных бедствий. Трудно глубоко проанализировать динамику пространственного воздействия населения на основе предыдущих данных о населении по административным регионам. Это ограничение можно эффективно преодолеть с помощью наборов демографических данных с высоким разрешением20.

Волны тепла в Синьцзян-Уйгурском автономном районе значительно усилились за последние несколько десятилетий21,22, и ожидается, что в будущем они будут возникать более постоянно и интенсивно23. Предыдущие исследования в Синьцзяне идентифицировали волны тепла по суточному максимуму. Помимо высокой температуры, на комфорт и здоровье человека также влияют относительная влажность (ОВ), скорость ветра и солнечная радиация24,25. Более того, по мере увеличения ОВ некоторые случаи смерти, связанные с жарой, происходят при относительно низких температурах, что свидетельствует о том, что ОВ играет еще одну важную роль в выявлении волн тепла26,27. В настоящее время климат в Синьцзяне демонстрирует тенденцию «потепления-увлажнения»28,29. При попытке оценить волны тепла без учета относительной влажности может возникнуть большая неопределенность. Следовательно, индексы, сочетающие температуру и относительную влажность, больше подходят для характеристики волн тепла в Синьцзяне.