一、考察分析高温天气及其发展趋势
（一）审视破纪录高温天气的新信息
1．分析全球范围内破纪录高温天气的新发现
确定全球范围内有记录以来最强热浪。[89]2022年5月4日，英国布里斯托大学气候科学教授丹恩·米切尔教授等人组成的研究团队，在《科学进展》杂志上发表论文称，他们研究表明，2021年6月29日席卷北美西部的热浪，是有记录以来全球任何地方所观察到的最极端的热浪之一，未来随着气候恶化，热浪将变得更强。
热浪是指相对于每年某时某地区的预期条件而言一段长时间的炎热天气，可能会伴随着高湿度的气候。它是最具破坏性的极端天气事件之一。就英国而言，当一个地点记录了至少连续3天的日最高气温达到或超过热浪温度阈值时，就达到了英国全国的热浪阈值。
研究显示，2021年6月北美西部的热浪是加拿大有史以来最致命的天气事件，致使数百人死亡，还因高温天气产生的野火肆虐，造成大规模基础设施损坏和农作物损失。其中29日为加拿大创造了49.6℃的历史最高气温纪录（比前一次峰值高4.6℃），并导致美国加利福尼亚州宣布进入紧急状态。
该研究团队从1950年起开始调查至今，发现全球气候一直在持续变暖。他们还使用气候模型预测了未来一个世纪的热浪趋势：出现热浪的可能性增加，其强度将随着全球气温上升而上升。研究人员说，尽管最高温度不一定会产生最严重的影响，但它们往往是相关的。提高对极端气候及其发生地点的了解，有助于为最脆弱的地区制定针对性措施，有效解决高温带来的负面影响。
2．分析世界不同区域破纪录高温天气的新发现
⑴南极大陆监测到有记录以来最高气温。[90]2020年2月8日，新华社报道，阿根廷国家气象局和世界气象组织7日分别证实，阿根廷位于南极大陆的科考站日前监测到超过18℃的气温，打破南极大陆有记录以来的最高气温。
阿根廷国家气象局表示，6日中午，位于南极半岛的阿根廷埃斯佩兰萨科考站监测到的气温为18.3℃，这是自1961年有记录以来的最高气温，打破了2015年3月24日监测到的17.5℃的纪录。南极半岛靠近南美洲大陆，是南极大陆气温最高的区域之一。
世界气象组织7日也证实了这一消息。联合国秘书长副发言人哈克当天在记者会上表示，根据世界气象组织的反馈，即使在比较温暖的夏季，这样的气温也非同寻常，世界气象组织将派专家组核实这一记录的准确性。此外，专家们将围绕这一气象事件展开研究，特别是探讨它是否与一种被称为“焚风”的天气现象有关。
据《大气科学词典》解释，焚风是沿背风坡下吹的干热的地方性风。最早指越过阿尔卑斯山后在德国、奥地利谷地变得干热的气流。世界气象组织发言人克莱尔·纳利斯表示，南极大陆是地球上变暖最快的地区之一。
⑵破温度纪录的热浪席卷北半球。[91]2021年6月30日，中国新闻网报道，据联合国网站消息，世界气象组织29日表示，美国西北部和加拿大西部的气温在48小时内两次打破温度纪录，而这种“高压锅”式的热浪正在席卷北半球的大部分地区。
世界气象组织发言人努利斯在日内瓦举行的记者会上说：“一股异常危险的热浪，正在美国西北部和加拿大西部肆虐。很明显，这是世界上更习惯于凉爽天气的地区，但现在气温可能在五天或更长时间内每天达到45℃。”
根据世界气象组织的数据，2018年，脆弱的65岁以上人群经历的“热浪”，比1986年至2005年的平均水平多出创纪录的2.2亿人次。
加拿大的历史最高温度纪录，于27日在不列颠哥伦比亚省的利顿被打破，最高温度为46.6℃。努利斯说：“通常情况下，当温度纪录被打破时，差距很小，但这次打破的记录的中间差为整整1.6℃。”然而，在不到24小时的时间里，利顿在28日再次打破纪录，这次温度升高至47.9℃。世界气象组织在一份声明中表示，该地区不习惯这样的高温，许多人没有空调，如此极端的温度对人们的健康、农业和环境构成了重大威胁。
目前的热浪，是在不到两周前出现的另一个酷热时期之后发生的，那个酷热时期使美国西南部和加利福尼亚州的沙漠受到灼烤，创下了数百个气温历史新高。
北半球的其他地区也出现了异常炎热的初夏天气，包括北非、阿拉伯半岛、东欧、伊朗和印度次大陆西北部。几个地方的日均气温已经超过45℃。在撒哈拉，温度超过50℃。
俄罗斯西部和里海周边地区也出现了异常高温，这是大面积高压的结果。世界气象组织表示，莫斯科地区的气温预计白天将达到30℃左右，晚上将保持在20℃以上，而靠近里海的地区预计气温将达到40℃左右，并保持在25℃以上。
世界气象组织表示：“在这场热浪中，很可能会创下一些空前历史最高温度纪录。”该组织强调，人类引起的气候变化所造成的影响，已经导致全球气温比工业化前水平高出1.2℃。
⑶欧洲经历有记录以来最热夏天。[92]2021年9月7日，国外媒体报道，2021年夏季全球多地极端天气频发，欧洲大陆也是高温频现。当天欧盟的科学家报告称，欧洲2021年经历了有记录以来最炎热的一个夏季。
根据欧盟哥白尼气候变化服务局的报告显示，2021年欧洲大陆6至8月的地表平均气温，比1991年至2020年期间的同期地表平均气温高出将近1℃，并且还出现有记录以来的最高值。但在欧洲大陆内部，不同地区的气温差异较为明显，地中海地区国家出现破纪录的最高气温，意大利西西里在8月11日气温达到48.8℃，刷新了世界气象组织1977年在希腊雅典观测到的48.0℃的纪录。此外，2021年欧洲东部国家气温普遍高于往年的欧洲大陆同期气温，而2021年欧洲北部国家气温则比往年同期更为凉爽。
根据联合国政府间气候变化专门委员会8月发布的一份报告预测，不论全球平均气温上升多少，欧洲地区气温都将持续升高，这将给欧洲大陆带来不同程度的影响。当全球平均气温上升1.5℃时，除欧洲南部地区以外，欧洲各地由暴雨引发的洪水会更加频繁。而当全球气温上升2℃时，欧洲南部地区的干旱状况会加剧，极端高温天气也会更多。
（二）研究高温天气发展趋势的新信息
1．分析城市地区高温天气发展趋势的新发现
发现城市地区近年热浪呈现显著增加趋势。[93]2015年1月29日，物理学家组织网报道，美国东北大学、加州大学洛杉矶分校、华盛顿大学和印度甘地技术研究所联合组成的研究团队，当天在《环境研究快报》上发表研究成果称，他们发现，在1973年以来的持续40年中，全球超过200个城市地区极端炎热的天气持续显著增加，并且最近几年来记录最为突出。
研究人员说，世界上超过一半的人口居住在城市地区，因此，了解这些地区的气候和极端气候事件的变化尤其特别重要。城市地区占全球陆地面积的一小部分，然而，它们是财富的中心，所以,城市基础设施的损坏，可能会导致潜在的巨大经济损失。令人惊讶的是，很少有研究集中在这些地区的极端气候变化上。
据报道，这个研究团队，是首次专注于研究全球范围内极端天气的程度，以及研究城市与非城市地区之间的差距。在研究中，研究人员从美国国家气候数据中心，获取每日观察到的雨水量、空气温度和风速等全球天气数据。
他们研究了全球城市地区217个站点，在1973年～2012年的完整记录，其中大部分是位于靠近市区的机场。研究人员从中确定了极端的温度、降水、风力、计算的热浪和寒潮，以及个别极端炎热的白天和夜晚。在同一时间内，超过一半的研究地区，显示出个别极端的高温天数显著增加；而几乎2/3的地区，个别极端炎热夜晚的数量显著在增加。
热浪，被定义为周期里日最高温度，约比这40年来绝大多数的天气要高，连续时间在6天或更长。结果表明，在这些年里，每个城市热浪的数量显著增加。其中，在热浪数量最多的5年中，有4年为最近几年的记录(2009年、2010年、2011年和2012年)。
结果还表明，寒潮普遍下降，约60%城市地区极端多风的天数大幅下降。约17%城市地区日降水极值显著增加，并且约10%的地区年最大降水量显著增加。
研究人员说：“该研究结果显示，热浪、炎热的天气和温暖夜晚的数量明显增多，并且，在过去的40年里，许多城市地区的寒潮、极端大风天减少。研究还发现，极端降水变化的数量是适度的，这多少有些令人吃惊，因为以前的工作表明，在美国大城市地区极端降水在显著增加。”
该研究团队正在检测，城市地区气候和极端天气对基础设施“生命线”至关重要的影响，以及对城市、沿海生态系统和海洋生物的影响。
2．分析全球范围内高温天气发展趋势的新发现
发现全球范围内本世纪末破纪录热浪将有更普遍趋势。[94]2022年8月25日，美国华盛顿大学和哈佛大学联合组成的一个研究团队，在《通讯·自然和环境》杂志上发表论文称，他们的研究表明，到本世纪末，全球范围内破纪录的热浪将出现越来越普遍趋势，这一系列热浪的具体影响，则取决于未来温室气体的排放量。
研究人员称，最近夏天破纪录的高温事件将在北美和欧洲等地变得更加普遍。对于靠近赤道的许多地方来说，到2100年，即使人类开始控制排放，半年多的时间在户外工作也将是一个挑战。论文显示了2100年的各种可能情景，现在作出的排放选择对于创造宜居的未来仍然很重要。
该研究着眼于空气温度和湿度的组合，称为“热量指数”，用于衡量对人体的影响。美国国家气象局将“危险”热指数定义为39.4℃。“极其危险”的高温指数是51℃，这在任何时间都被认为对人类不安全。
研究发现，即使各国成功实现了《巴黎协定》将升温控制在2℃的目标，到2100年，美国、西欧和日本跨过“危险”门槛的概率将增加3到10倍。在同样的情况下，热带地区的危险天数可能会在2100年翻倍。
在最坏的情况下，排放量直到2100年都没有得到控制，那么出现“极其危险”的情况可能会在靠近赤道的国家变得普遍，尤其是在印度和撒哈拉以南非洲地区。
该研究使用概率方法来计算未来气候条件的范围，它没有使用政府间气候变化专门委员会报告中包含的4种未来排放路径，而是使用一种统计方法，把历史数据与人口预测、经济增长和碳强度相结合，预测未来二氧化碳浓度的可能范围。
统计方法给出了碳排放和未来温度的合理范围，并根据历史数据进行了统计估计和验证。研究人员将较高的二氧化碳水平转化为全球气温升高的范围，然后研究了这将如何影响全球每月的天气模式。
研究人员表示，到2050年，包括美国东南部和中部的中纬度地区，出现危险高温的天数将增加一倍以上。即使对碳排放和气候响应作出非常低的估计，到2100年，大部分热带地区将在近半年的时间里经历“危险”水平的热应激。
二、研究形成和加剧高温天气的原因
（一）探索形成高温天气原因的新信息
1．发现干旱土壤与高压大气共同造成超级热浪[95]
2014年4月21日，比利时根特大学气候水文学家迭戈·米拉莱斯等人组成的一个研究小组，在《自然·地球科学》杂志上发表研究报告说，分别于2003年和2010年“烤焦”欧洲和俄罗斯的“超级热浪”，曾被土壤与大气之间的一个恶性反馈循环所激化。干燥的土地向接近地球表面的空气中注入了更多的热量，随着时间流逝而不断重复的这一过程，产生了破纪录的热量，最终导致农作物枯萎、森林大火，以及酿成数万人死亡。
研究人员表示，在最低水平面的大气中，如果不同时出现非常干燥的地面以及异常高压条件，这种长时间存在的极端热量是不会发生的。
寻找此类事件触发机制的气候科学家已经指出，高压大气模式以及干旱土壤和上升气温之间的一种反馈回路，很可能是导致这一切的罪魁祸首。但该研究小组通过分析一组更宽泛的数据，包括气象气球的温度读数，以及热浪发生之前和发生期间的土壤湿度卫星测量结果，进而阐明了这些因素之间的相互作用机制。
美国麻省理工学院水文学家达拉·恩特卡比认为，这一研究表明，土壤干燥是加剧超级热浪的关键环节。他强调，这项工作比之前的研究更为详尽地分析了这一现象，显示了极端高温事件的结构和演化过程。
当高压系统在一个区域逗留并捕获附近地表的热量后，夏季热浪便宣告形成。其结果是晴朗的天空、少雨和折磨人的高温，直至该系统迁移，而这大概需要数日乃至数周的时间。
超级热浪始于类似的方式，但这里有一个关键的区别：它们都形成于土壤湿度较低的地区。在初始的热量下，土壤会变得更为干燥，进而向上层的空气中泵入更多的热量。这些被加热的表层空气随后升入大气边界层，即对流层的最低水平面，从而使其高度加倍至超过4000米，并形成了一条厚厚的“热毯”。这一循环在每天早晨会重新开始。
2．研究表明热浪等极端天气与大气急流变化有关[96]
2019年4月30日，英国牛津大学学者斯科特·奥斯普里，与德国波茨坦气候影响研究所学者共同组成的一个研究团队，在《环境研究通讯》杂志上发表报告说，2018年夏季北半球多地出现的热浪、干旱、暴雨等极端天气事件，与环绕地球的大气急流中出现持久的巨波相关，而这种刚被发现的变化，未来还会更频繁地出现。
研究人员指出，2018年6月和7月，在北半球多地几乎同时出现极端天气事件,这些事件的地点和时间并非偶然，而是与急流中反复出现停滞的巨波直接相关。
急流是大气环流中一个重要特征，主要指风速达到一定水平以上的狭窄强风带，它对地球的天气系统具有一定影响。这种强风带会产生所谓的“罗斯比波”，这种巨波有时候停滞数周之久。急流出现这种状态时，气候状况变得更持久，受影响地区天气状况更加极端：持续晴朗的天气就会发展成热浪，持续雨天会发展成灾害性暴雨。
研究人员表示，欧洲地区在2003年、2006年以及2015年出现的三次热浪期间，急流也都出现了类似的变化。奥斯普里说，急流变化是在全球变暖的大背景下发生，这让北美、欧洲等地出现极端热浪成为可能。
研究人员还表示，在1999年之前的20年中，北半球夏季急流中从未出现过持续两周以上的巨波，而1999年以后连续出现了7次，预计急流的这种状态在未来会更频繁出现。因此，在分析极端天气事件的过程中，有必要考虑到急流变化的影响因素，而发现这种变化有望改进未来对极端天气事件的预警机制。
3．研究表明欧洲热浪与欧亚大陆上空“双急流”有关[97]
2022年7月21日，德国波茨坦气候影响研究所等机构参与的一个研究小组，在《自然·通讯》上发表论文说，欧洲热浪加速出现的趋势与欧亚大陆上空“双急流”影响增强有关。这表明促使欧洲热浪加速出现的，不仅有热力学驱动因素，而且还有大气动力学变化因素。
研究人员认为，欧洲已成为热浪“热点地区”，与其他位于北半球中纬度的地区相比，过去42年欧洲热浪发生频率和强度的增长趋势明显更快。这种加速趋势，与欧亚大陆上空“双急流”出现频率和持续时间增加有关。
研究人员计算认为，这种关联在西欧地区尤为显著，当地气温变化值的35%可以用“双急流”解释，而当地热浪加速出现的趋势几乎可以全部归因于“双急流”持续增长的趋势。
急流是指风速达每秒30米以上的狭窄强风带，是大气环流的一个重要特征。在某些因素影响下，欧洲大陆上空的急流有时被一分为二形成“双急流”，这有利于极端高温的产生。新研究表明，除了热力学驱动因素外，大气动力学变化也促进了欧洲热浪加速出现，这对风险管理和制定适应策略具有启示意义。
罕见高温正在“炙烤”欧洲多国，局地最高气温达45℃。世界气象组织19日表示，当前正席卷欧洲的热浪将持续至下周。
（二）探索加剧高温天气原因的新信息
1．发现极端高温天气增多的生态环境原因[98]
2014年8月11日，德国波茨坦气候影响研究所专家迪姆·库默领导，主任汉斯·约阿希姆·舍恩胡贝尔，以及库默同事斯特凡·拉姆斯托夫等人参与的一个研究小组，在美国《国家科学院学报》上发表论文认为，在过去的十年里，夏天出现极端高温天气的次数达到了一个不寻常的程度。人类活动引起的全球变暖可以解释这种热浪的逐渐增加，但其中一些特别的强度和持续时间却并不容易解释。现在，他们发现，它与在某些共振条件下大气中形成的大强度慢行波有关，其中包含着北极的生态环境变化。
2010年东欧的热浪和莫斯科周围损失严重的森林火灾，让人们对极端天气的危害印象深刻。虽然通过燃烧化石燃料排放二氧化碳会使大气变暖，但在库默看来，这与欧洲或美国一些地区破坏性热浪的增加并不相称。他和拉姆斯托夫等人研究了大量的全球气象数据，发现一个相关的原因，可能是大气中的气流循环模式的改变。
地球中纬度地区的空气运动，大部分以波的形式在环绕地球运动。这就是所谓的罗斯贝波。罗斯贝波的特点，是波长非常长，一般可以达到几千公里以上，因此也称为行星波或者大气长波。由于是大尺度系统，它的移动速度一般比较缓慢。波向北摆动，它就从热带吸暖空气到西欧、俄罗斯或者美国；而波向南摆动，则会带来极地的冷空气。该小组研究表明，一些这样的波带来了极端天气，并且增强了其强度。如果只是几天的温暖，可能不会有多少影响，但是几个星期的炎热，就会给人和生物系统带来严重的后果。
拉姆斯托夫说：“这背后是一个微妙的共振机制，这些波在中纬度地区驻留并显著加强。”这项新研究显示，在某些共振条件下，大气中会形成不寻常的强度很大的慢行波，而这导致了地面的极端天气。这项研究的一个重要发现是，这种共振事件变得更加频繁：自2000年以来，它们出现的频率几乎是以前的两倍。拉姆斯托夫说:“到现在为止，还没有明确的行星波实际变化的证据。所以我们知道必须寻找什么，才能够找到共振活动增加的有力证据。”
通过理论分析和观测数据验证，科学家们认为，这种活动增加的原因，可能与北极的生态环境变化进程有关。自2000年以来，北极变暖比地球的其他地方大约快一倍。其中一个原因，是明显的海冰覆盖面的萎缩。阳光因此更少地被反射回太空，而没有海冰覆盖的海洋颜色更深，可以更多地吸热而变暖。随着北极气温上升，它与其他地区的温差会减小。这个温差恰恰是大气流动的主要驱动力，而大气流动则决定了天气。舍恩胡贝尔说：“行星波的主题，说明了地球系统敏感因素之间的相互关联，它显示了系统对我们影响产生的反应，可能是不相称的。”
2．发现夏季风暴减弱将导致更为持续的极端高温天气[99]
2015年3月，德国波茨坦气候影响研究所专家迪姆·库默牵头，雅舍·莱曼等人参与一个研究小组，在《科学》杂志上发表研究成果称，在过去几十年，美国大部分地区、欧洲和俄罗斯夏季的风暴活动，明显平静了下来，但他们发现这并不是好消息，强风和急流的减弱，以及天气系统的延长，加剧了类似俄罗斯2010年造成毁灭性的作物歉收和野火的极端高温天气。他们把这些发现，与人为造成的全球变暖导致北极地区变化联系在一起。
库默说：“当空中强大的空气流通受到气候变化的干扰时，将会对地面造成严重的影响。虽然你可能期望减少风暴活动而使一些情况变好，但结果却证明，这种减少导致了北半球中纬度地区的天气系统更为持续。”
以往来自其他研究者的研究，主要集中在冬季风暴，因为它们通常是最具破坏性的。当冬季风暴的频率和强度地域性地改变了，但寒冷的季节平均风暴活动在很大程度上仍然不变。然而，在夏季，对来自气象站和卫星的观测数据分析显示，平均风暴活动明显减少了，这意味着频率或强度降低了，或者两者都降低了。科学家们研究了一种被称为涡的特定类型的湍流，并计算其风速的总能量。这些能量是对大气中强度和高、低压系统的频率间的相互作用的一种测量，自1979年以来下降了10%。
莱曼说：“有增无减的气候变化，可能会进一步削弱夏季环流模式，从而加剧热浪的风险。值得注意的是，未来几十年的气候模拟，国际耦合模式比较计划，呈现了与我们观测中发现的相同的关系。因此，我们在最近几年经历的温暖的极端温度，可能仅仅是一个开始。”
据研究，北极的迅速变暖，可能是环流中观测的变化所驱动的。来自化石燃料燃烧的温室气体排放使得全球温度上升，但在高纬度的北极地区升温更快。自从北极的海冰由于全球变暖而收缩，极地地区需要更多的热量。与白冰相比，来自游离暗海的冰表面会反射较少的阳光，降低了寒冷的极地地区和北半球其余温暖部分间的温度差。由于温度差驱动空气运动，这种差异的减少削弱了急流。此外，他们将这一弱化与观察到的风暴活动的减少，联系在了一起。
库默说：“无论从哪个角度看极端的热天气，我们发现的证据都指向同一方向。极端高温天气，不只是因为我们使地球变暖，还因为气候变化扰乱了对于形成天气来说很重要的气流。我们观察到的每日减少的变化使天气更持续，导致极端高温天气以月为时间尺度。因此，高冲击热浪的风险可能会增加。”
3．研究表明气候变化使热浪发生概率大幅增加[100]
2019年7月4日，国外媒体报道，世界天气归因组织（WWA）一个研究小组发表研究报告称，过去一周，法国、西班牙、比利时等多个欧洲国家经历了罕见的高温，法国南部地区创下45.9℃的高温纪录。针对这次热浪，他们就气候变化在其中扮演的角色进行分析。研究结论指出，气候变化让上周热浪发生的概率至少增加了5倍。
气候变化归因研究，或称“气候归因科学”，被定义为“利用统计上的置信区间，对造成某个天气事件的多个因素进行分析，以评估这些因素对造成这一天气事件分别起了多大的作用”。归因研究是当前评估全球变暖带来极端天气风险的重要手段之一。
研究人员通过对比不同条件下出现极端天气现象的概率变化，模拟单一因素对极端天气的作用。例如，如果想了解人类活动与欧洲某地夏天的极端高温频发是否有关以及有多大关系，他们会利用模型计算出两种概率，第一种是正常情况下该地出现极端高温的概率，第二种是排除所有人为因素之后该区域出现极端高温的概率，这二者之间的比值（或相对比值），就会成为判定人为因素影响的基础。
4．研究显示全球变暖可能导致极端高温天气更频繁[101]
2021年8月23日，有关报道称，瑞士科学家卡斯珀·普拉特纳是联合国气候委员会成员，他参与撰写的《气候变化2021：自然科学基础》的报告于近日发表。这份报告，全面评估了2013年以来世界气候变化科学研究方面取得的重要进展，它显示未来极端高温天气可能会变得更加频繁。
报告指出，毋庸置疑的是人类活动已经引起了大气、海洋和陆地变暖。1970年以来的50年是过去2000年以来最暖的50年。1901年至2018年全球平均海平面上升了0.2米，上升速度比过去3000年中任何一个世纪都快，2019年全球二氧化碳浓度达410ppm（ppm为浓度单位，即每百万个干空气气体分子中所含该种气体分子数），高于200万年以来的任何时候。2011年至2020年全球地表温度比工业革命时期上升了1.09℃，其中约1.07℃的增温是人类活动造成的。
报告指出，只有采取强有力的减排措施，在2050年前后实现二氧化碳净零排放的情景下，温度升高有可能低于1.6℃，且在本世纪末降低到1.5℃以内。过去和未来温室气体排放造成的许多气候系统变化，特别是海洋、冰盖和全球海平面发生的变化，在百年到千年尺度上是不可逆的。
报告指出，全球变暖对整个气候系统的影响，是过去几个世纪甚至几千年来前所未有的。20世纪70年代以来，热浪、强降水、干旱和台风等极端天气事件频发且将继续。在整个21世纪，全球沿海地区的海平面将持续上升，导致低洼地区更频繁、更严重的沿海洪水和海岸侵蚀。
报告还预测，在未来几十年里，暖季将变得更长，冷季将更短，同时极端高温等将变得更加频繁，对农业和人体健康带来更大挑战。普拉特纳指出，类似2021年夏天欧洲的极端高温天气事件未来将会更频繁，人类活动和温室气体排放是气候变化的主因。
三、防治高温灾害研究的新成果
（一）探索防治高温灾害的新方法
1．夯实评估及预测热浪量级的基础
发明用来评估和预测热浪量级的气候指数。[102]2014年11月，意大利伊斯普拉欧洲委员会联合研究中心，物理学家西蒙纳·鲁索主持的一个研究小组，在《地球物理研究杂志·大气》上发表了热浪量级指数(HWMI)。它将酷热事件的几个与气候有关的测量结果，合并为一个单一的数字，从而使研究人员能够将发生在不同地区和不同年份的热浪进行比较
根据研究小组设计的这个用来评估热浪量级的气候指数，检测2010年夏季窒息俄罗斯西部的炎热天气，它导致5.5万人死亡，可以发现是过去33年来最有破坏性的热浪事件。该指数在考虑极端温度严重程度的同时，还涉及热浪的持续时间，将成为评估未来气候变化影响的一个基准。
鲁索表示：“就像地震的震级一样，这是一个在全世界以及不同的气候条件下都有效的量级。”这个热浪量级指数，整合了对异常炎热天气的日最高温度及持续时间的分析。它将热浪分为了7个类别，范围从正常(HWMI大于1)到极端异常(HWMI大于32)。
该指数把2010年俄罗斯热浪，以及1980年袭击美国的一次热浪列为极端事件，其分值分别为5.43和4.10，相比之下，2003年造成7万多人死亡的欧洲热浪的分值为3.48。
基于新的指数，鲁索及其同事根据不同的气候变化模式，预测了21世纪的热浪频率及强度。在一个“适度”的气候变化场景中，研究人员预测，在2020年至2052年，美国的一些地区将至少经历一次极端热浪。而在同一时期，南美洲北部地区、非洲和欧洲南部将经历3次这样的事件。研究表明，到2100年，欧洲和美国将经历最严重的热浪，甚至将超过之前每两到三年一次的水平。
根据这项研究，如果温室气体排放仍以目前的速度持续增加，进而使全球平均气温升高接近4℃，则美国和欧洲每一到两年将经历一次非常极端的热浪(HWMI大于8)，而到本世纪末，超极端热浪(HWMI大于16)将每10年出现一次。
2．开发防治高温灾害的新技术
试图利用“太空气泡”为地球防晒。[103]2022年6月21日，美国未来主义网站报道，美国麻省理工学院可感知城市实验室牵头的一个研究团队，为避免气候变化造成进一步灾难而提出建议，他们想在地球和太阳之间建一道防晒屏障，以抵御气候变化，而这道防晒屏障是由大量巨型太空气泡构成的。
该研究团队在一篇文章中提出的应急措施，包括被他们称为“太阳能地球工程”的办法，目的是反射一部分射向地球的太阳光。其原理很简单：发射航天器，在太阳与地球之间设置透明的薄膜气泡。
研究人员指出，这些气泡可以用一种薄而透明的“硅熔体”和另一种材料制作而成，最好放置于太阳与地球之间的“拉格朗日点”，从而停留在相对于地球的稳定轨道上。
虽然这个想法听起来极其怪异，但是可以用数学方法进行验证。研究人员说：“如果我们能反射1.8%的入射太阳辐射，就能完全逆转当今的全球变暖。”他们接着指出，这种方法并非旨在成为气候变化的全面解决方案，而是为了补充或完善其他补救办法。
（二）研制防高温或耐高温的新材料
1．发明透光拒热的防热浪智能玻璃[104]
2004年8月，英国伦敦大学材料专家伊万·帕金，与同事特洛伊·曼宁等人组成的一个研究小组，在《新科学家》发表研究成果称，他们研制出一种能防热浪的聪明玻璃，房间里的温度过高时，只有光线能透进来，将热量拒之窗外。
如果室内温度在29℃以下，那么，这种玻璃的，既可以让可见光，也可以让紫外线透过。但是，一旦室内温度超过29℃，玻璃表面的一层物质就会发生化学反应，将紫外线挡在外面。这样，房间在保证光线充足的前提下，会拥有一个适宜的温度。
在此之前，研究人员想了许多防止房间过热的方法，比如给窗子安装茶色玻璃，但这些方法都不理想。以茶色玻璃为例，它无法根据变化了的条件而做出相应的变化，虽然茶色玻璃减少了进入房间的光线，有时候房间过冷，需要更多温暖阳光的时候，它却没有办法放过更多的光线。
帕金相信，这种新材料将改变大型建筑物的设计方式。他说：“现在的建筑趋势，是在建筑物上大量使用玻璃，但这对建筑师来说是个两难选择。如果采用有色玻璃，自然光的好处就会减少，不用有色玻璃，有时候室内温度就会很高，你就不得不缴纳高额的电费。”
聪明玻璃解决了这些难题。这种玻璃的表面涂有一层二氧化矾，无论是可见光，还是紫外线，都可以穿过这种物质。二氧化矾在70℃的时候就会发生变化，如果温度超过这个过渡温度，它里面的电子就会改变排列顺序，这样它就会从半导体变成金属，从而挡住紫外线。研究小组经过许多次试验，在二氧化矾里掺入金属钨，终于使二氧化矾的过渡温度降低到29℃。
另外，他们还找到了一种生产这种混合材料的方法，使大批量生产价格相对低廉的聪明玻璃成为可能。他们表示，三年之内就会出现商业型的聪明玻璃。但现在他们仍有一些问题需要解决，首先，他们研制的涂料尚不能永久附着在玻璃上，另外，现在的涂料带有很强的黄色。
曼宁相信，克服这些难题是有可能的。他说：“你可以往这种物质里再掺入另一种物质，比如二氧化钛，这样，涂层就会固定在玻璃上。你可以使用另一种染料来淡化黄色。”
2．研制可在高温下使用的散热用硅润滑油[105]
2006年4月19日～21日，日本东芝硅锗公司一个研究小组，在日本幕张国际会展中心举行的“第8届散热技术展”上，展出了他们研制的新产品：散热用硅滑润油。据悉，它与原产品相比，可将漏油量减小约75％。
研究人员称，这种硅滑润油，计划用于微处理器或功率半导体等，与散热板等散热部件的接合面，以提高散热性。主要面向个人电脑、服务器、车载设备和电源模块等。高温环境下，半导体和散热板的热传导性恶化，此前一直面临的导致漏油的问题，有望通过硅滑润油的使用而得以解决。
散热用硅滑润油在硅油中添加使用金属氧化物的导电性微粒子。通过在散热板和半导体间使用硅润滑油，散热板和半导体的接合面上，厚几十微米的硅润滑油膜没有任何间隙，半导体所产生的热量可以高效地传导给散热板。不过，原来的硅润滑油在高温设备上使用时，存在着硅油和填充剂向外泄漏的问题。这样一来，散热板和半导体的接合面就会产生空孔，导致半导体向散热板传导热量性能的恶化。而且还存在着泄漏出来的硅润滑油导致印刷电路板上的布线短路的问题。因此，高温环境下使用的设备中，大多使用散热片来连接半导体和散热板。不过，如果散热板和半导体的接触面如果存在凹凸的话，散热片上就容易产生空孔，出现热量难以散出的问题。
此次的硅润滑油，分别在硅油和填充剂上做了改进。硅油改用不提高粘性也可减小渗漏的高分子结构。填充剂方面，调整了金属氧化物的表面处理，可在不凝结的前提下分散到硅油中。藉此确保了硅润滑油膜的散热均匀性。
3．研制出可帮助农作物耐高温的新制剂[106]
2015年1月，有关媒体报道，日本神户大学山内靖雄教授领导的研究小组发现，叶片气味的主要成分“2-己烯醛”，能提高一些蔬菜的耐高温性。他们由此研制出一种新制剂，有助于在全球变暖条件下培育耐热农作物。
很多农作物有潜力耐受四五十摄氏度的高温，但在常温状态下，其忍受高温的机制处于关停状态。如果温度急剧上升，农作物应对高温的调节机制就来不及作出相关反应，导致植株生长迟缓。
该研究小组指出，很多农作物的叶片，在断裂后会大量生成一种名为2-己烯醛的挥发物，它是叶片气味的主要成分。这种物质在农作物遇到高温环境时也会集中出现，此后它便如同导火索一般“引爆”农作物机体的应对机制，修复因高温而受损的蛋白质，让农作物逐渐耐受高温的考验。
在实验中，研究小组用含有2-己烯醛的制剂，喷洒十字花科农作物拟南芥，然后把它放入室温45℃的房间两小时。结果，与没有喷洒2-己烯醛的拟南芥相比，前者的存活率高出60%。在其他类似实验中，喷洒了2-己烯醛的黄瓜、草莓、西红柿植株的收成，均高于未喷洒该制剂的蔬菜水果。
研究人员说，2-己烯醛来自农作物本身，其制剂容易被商家和消费者接受。为使这种制剂早日达到实用化水平，该研究小组正与企业一起开发相关技术。
