香港理工大学讲座教授翁齐浩带领赛马会“对地观测”创科实验室（JC STEM Lab of Earth Observations）及地理空间智能研究中心（Research Centre for Artificial Intelligence in Geomatics）的研究团队在Cell Press出版社的交叉学科期刊Nexus上发表了一篇题为“主要热浪指数对鉴别危险户外热浪条件的有效性”的文章。该论文通过使用亚洲、欧洲和北美最近观察到的热浪事件作为案例研究，强调了常用热浪指数在识别危险户外热浪条件方面的有效性。
News Release
科学新闻网站EurekAlert！对该工作进行了题为“Most existing heat wave indices fail tocapture heat wave severit”的报道。
新闻链接：https://www.eurekalert.org/news-releases/1053345
研究背景
气候灾害如热浪在全球范围内会产生显著的经济影响，从1990年到2024年期间造成的损失约为4432亿美元。识别危险的热浪情况具有挑战性，因为定义热浪的阈值因地而异。研究人员使用两种主要方法——基于最高气温的气候方法，以及关注人体热舒适度的心理方法，后者考虑了湿度、辐射和风等因素。湿度指数（HI）、湿球黑球温度（WBGT）和通用热气候指数（UTCI）等指标已被开发出来，以更好地捕捉这些因素，但它们也有局限性。因为它们可能会受到背景气候条件以及年龄和性别等个体因素的影响，从而导致这些指数使用的阈值可能并不普遍适用。即使是相对较低的湿球温度（约28°C）在潮湿条件下也可能导致危险的热应激。因此，本研究的目标是为选择适当的热应激指数和阈值提供见解，以更好地保护易受影响的人群，特别是户外工作者，免受极端高温的日益威胁。
核心内容
1. 2023年南亚热浪
图1：2023年5月23日15:30当地时间，南亚地区（图1a-f）、2023年4月18日西孟加拉邦（图1g-l）和2023年5月23日北方邦（图1m-r）的最高日温（Ta）、湿度指数（HI）、湿度（Hu）、湿球黑球温度（WBGT）、致命热应激指数（Ls）和通用热气候指数（UTCI）的空间变化。
图2：2023年4月西孟加拉邦选定地区（a）和2023年5月北方邦选定地区（b）在15:30当地时间的最高日温（Ta）、相对湿度（RH）、湿度指数（HI）、湿度（Hu）、湿球黑球温度（WBGT）、致命热应激指数（Ls）和通用热气候指数（UTCI）的月度变化。黑色水平虚线标记了每个指数危险热应激条件的阈值。n是每个指数中危险热应激条件的天数。
2. 2022年夏季西班牙热浪
2022年夏季，一场创纪录的热浪席卷了包括西班牙在内的主要南欧国家。西班牙当地报告称，从2022年6月到8月约有4,600人因热相关原因死亡，其中65岁及以上的老年人占近98%。虽然热指数、湿度指数和湿球黑球温度在西班牙（图3a-f），甚至在安达卢西亚自治区的一个炎热日（8月13日）没有指示出危险的热应激条件，但致命热应激指数（Ls）和通用热气候指数（UTCI）显示出了危险的热应激条件，特别是在安达卢西亚的西南部（图3g-l）。
图3：2022年8月13日西班牙（图3a-f）的最高日温（Ta）、湿度指数（HI）、湿度（Hu）、湿球黑球温度（WBGT）、致命热应激指数（Ls）和通用热气候指数（UTCI）的空间变化；图3g-l表示2022年8月9日至13日西班牙南部安达卢西亚地区（红色标记）Ls的演变；2022年6月美国热浪（图3m-r）。
3. 2022年6月美国热浪
2022年6月，美国经历了一场强烈而持久的热浪，打破了全国多个地区的温度记录。虽然最高日温和其他热应激指数并未清晰反映出危险的热应激情况（图3m-r），但Ls的时间变化显示，从2022年6月10日到25日的第二周出现了致命的热应激情况。在一些地区，热浪持续时间超过两周，这对易受影响的人群，如老年人、幼儿和无法获得充分降温条件的人群构成了重大健康风险。
论文总结
本研究强调了选择适当热指数以可靠地检测不同气候条件下危险热应激条件的重要性。通过使用印度北方邦、西班牙安达卢西亚自治区和美国的热浪事件实例，作者比较了各种基于温度和湿度的热指数，发现致命热应激指数（Ls）在识别危险热应激条件方面更为有效，特别是在低湿度地区。研究结果强调了建立全球热风险框架和热风险早期预警系统命名法的必要性，以及在快速全球变暖的背景下，地方当局采用更复杂的热应激缓解和适应措施的重要性。本研究展开了更广泛的讨论，即在不同气候、地理和气象条件下，使用现有热应激指数准确评估和应对危险热应激情况的可行性。
研究团队介绍
论文的第一作者是来自香港理工大学土地测量及地理资讯学系赛马会“对地观测”创科实验室（JC STEM Lab of Earth Observations）及地理空间智能研究中心（Research Centre for Artificial Intelligence in Geomatics）的Pir Mohammad博士，香港理工大学土地测量及地理资讯学系翁齐浩讲座教授为本文的通讯作者（Corresponding Author）。
翁齐浩教授，欧洲科学院外籍院士、美国科学促进会（AAAS）会士、电气与电子工程师协会（IEEE）会士、美国地理学会（AAG）会士、美国摄影测量与遥感学会（ASPRS）会士、亚太人工智能学会（AAIA）会士，现任香港理工大学地理信息学和人工智能讲座教授，曾任美国印第安纳州立大学城市与环境变化中心主任和教授，以及美国航天局（NASA）高级研究员。现为地球观测组织的全球城市观测和信息系统项目负责人并任《国际摄影测量与遥感学会期刊》（ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing）主编。翁教授的研究侧重于遥感和地理空间智能技术在城市气候、环境与生态系统中的应用、土地利用和土地覆盖的变化、城市化的环境效应和永续发展理论与方法等。
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▌论文标题：
Comparing existing heat wave indices in identifying dangerous heat wave outdoor conditions
▌DOI：
https://doi.org/10.1016/j.ynexs.2024.100027
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