文 ｜ 【中國科學報】 記者 張晴丹
近幾年，極端熱浪席卷了多個國家和地區，全球暖化仍在繼續，有研究認為未來我們將面臨更多、更強烈的熱浪挑戰。隨著全球價值鏈協作日益緊密，受極端熱浪事件影響地區產生的經濟損失將透過供應鏈擴散到其他經濟體，進而影響全球能源供應、產品生產及糧食安全。
早在5年前，清華大學地球系統科學系教授關大博就想跨學科研究並量化極端熱浪事件造成的經濟損失。他帶領團隊與美國加利福尼亞大學厄文分校、英國倫敦國王學院的研究人員合作，用3年時間，打破學科壁壘，成功構建「氣候-健康-經濟」交叉學科災害足跡模型，在網格尺度對氣候變遷下的全球熱浪健康風險及經濟損失進行了評估，為中國開展氣候適應和風險防控提供決策參考，也為全球開展靶向性、協同性氣候治理提供科學依據。相關研究成果近日發表於【自然】。
關大博團隊與國外團隊交流模型開發。受訪者供圖
艱難的學科交叉合作
關大博之所以釘選極端熱浪這個「主角」，是因為「台風、洪水等氣候災害相關研究較多，但極端熱浪鮮少有人關註，尤其是熱浪對經濟系統的影響還未外顯，容易被忽略」。
極端高溫的「烘烤」，會使人中暑暈厥，擾亂睡眠，誘發慢性腎病、心臟病等，嚴重情況下甚至會導致死亡。而且，勞動者在高溫環境下的出勤率和工作效率會受到影響。
「量化相關經濟損失，對實作健康福祉、體面工作、經濟增長、消除貧困等多重永續發展目標具有重大意義。」關大博說，有了這個念頭後，他與博士生孫藝達進行溝通交流，並引發了其濃厚的興趣。
這是一個多學科交叉、地球系統科學與社會經濟相耦合的工作，挑戰巨大。
清華大學地球系統科學系承擔著在全球地學領域開發大型地球系統模式這一攻堅任務，「氣候變遷模擬是我們系的強項，而分析模擬出的氣候參數對人類健康或者經濟有多大影響，是困擾學界的難點。」孫藝達說。
加利福尼亞大學厄文分校研究團隊是全球環境健康研究領域最有名的團隊之一，他們擅長基於實證數據研究氣候參數對於健康的影響。而倫敦國王學院助理教授王道平團隊則擅長氣候參數對全球貿易影響的研究。於是3個團隊取長補短，開啟了合作之路。
「為了讓氣候模型與健康模型、經濟模型完美連結，3個團隊的溝通從未間斷，歷時3年多才打通了各個模型間的‘墻’，呈現出完整的鏈條。」孫藝達說。
審稿遭遇「窘境」
手握多篇【自然】及其子刊論文的關大博，對投稿流程駕輕就熟，但沒料到在這次投稿中陷入「窘境」——在信心百倍地將這篇集合了氣候系統模型、經濟環境健康模型和全球貿易模型，經多位合著者打磨的文章投給【自然】後，未能收到審稿意見。
後來與編輯溝通後才得知，他們一直尋不到適合的審稿人。因為，在學術界，同時懂氣候系統、經濟和環境健康的研究者可謂鳳毛麟角。
但【自然】編輯團隊很看好這項研究，為了不讓文章被擱置，他們分別找了這3個領域的科學家審稿。此外，為了保證科學嚴謹性，又額外增加兩位專門做交叉模型的專家審稿。
但這也導致投稿周期很長，幾位作者內心經受著不同程度的煎熬。「有一次，審稿人提出讓我們對這個模型做高精度長期驗證。這個工作量實在太大，幾乎難以完成。當時，我和道平師兄都想換個期刊投稿算了。」孫藝達回憶道。
後來，合作團隊一起開了一次研討會，最終，對於科學問題追根究底的精神讓他們重燃鬥誌。「不管文章能不能發表，為了讓我們的模型真正服務於國家發展、為全球氣候治理作貢獻，我們都有動力把模型做得更精準。」孫藝達說。
此前，3個團隊都未做過相關驗證工作。在收集了上千條數據，並與模型結果作比對後，研究團隊用半年時間完成了模型驗證。
團隊展現出的嚴謹態度給審稿人留下了深刻印象。「一個好的研究，不僅要為當下發展提供很多重要資訊、為政策決策作出重要貢獻，更要引領新的研究領域和方向。」王道平說。
最終，這篇誠意滿滿的文章以正文5000多字、附件100多頁、30多張表、12張圖的體量，在一年半後發表。
準確定量，科學「開方」
利用構建的「氣候-健康-經濟」交叉學科災害足跡模型，研究團隊從勞動健康、經濟產業鏈等多重角度揭示氣候變暖經濟成本將呈指數增長的趨勢。「未來極端天氣的經濟影響是驚人的，地球每升溫1攝氏度都會造成數萬億元的經濟損失。沒有任何國家對氣候變遷是免疫的。當考慮到對全球供應鏈的影響時，不同地區都面臨著嚴重的經濟風險。」關大博說。
其中，熱帶地區中小型開發中經濟體的經濟損失最為嚴重。而供應鏈中斷的影響則更為廣泛，對中國和美國等制造業大國的沖擊顯著，會導致兩國經濟損失分別上升約2.7%和1.8%。
受氣候環境、人口動態、產業經濟結構和國際貿易格局等多重因素影響，各國的氣候經濟損失敏感性存在顯著差異，而且大部份迅速上升的經濟損失將由開發中國家承擔。例如，非洲溫室瓦斯排放占全球排放的比例不到5%，但包括盧安達、尚比亞在內的6個國家在本世紀中葉的經濟損失將排在全球前10位。在健康損失方面，安哥拉和盧安達等國的國內生產毛額損失將超過5%。
值得註意的是，極端熱浪的負面影響往往復雜而隱蔽，且在全球供應鏈中迴圈叠代傳導，在以往研究中難以準確定量。「我們開發的氣候災害足跡模型采用產業鏈溯源追蹤方法，揭示了全球極端熱浪導致健康損失的級聯效應，強調了全球合作減緩並適應氣候變遷的必要性。」孫藝達說。
了解哪些國家和行業最脆弱，對於制定有針對性的適應戰略至關重要。關大博建議，從全球價值鏈視角出發，建立氣候變遷損失損害基金，並為關鍵脆弱性節點的氣候韌性提供針對性和靶向性的技術支持，這將帶來全球尺度的正向經濟收益。
相關論文資訊：
https://doi.org/10.1038/s41586-024-07147-z
