丹佛以其相对温和的气候和四季分明而闻名。它还因其一天甚至几个小时内的温度波动而闻名。但这对这座城市的居民，以及美国大陆上的其他居民来说，在极端温度下意味着什么呢?
这就是阿什利·布罗德本特想知道的。具体来说，他想知道在21世纪美国各地的人口将如何经历冷热。
因此，作为亚利桑那州立大学地理科学与城市规划学院的助理研究教授，布罗德本特使用最先进的建模工具分析了三个关键变量将如何影响本世纪初到本世纪末人类暴露在极端温度下的情况。
他和他的合作者、亚利桑那州立大学地理科学与城市规划学院副教授Matei Georgescu集中研究了以下三个关键因素:温室气体排放带来的气候变化;城市发展对城市发展的影响;以及各个城市的人口变化。
这篇题为《21世纪美国城市冷热暴露的各种驱动因素》的论文在线发表在《美国国家科学院院刊》上。这是同类研究中首次考虑人口加权的冷热暴露，直接同时考虑温室气体和城市发展导致的气候变暖。
为了描述这三个变量将如何影响温度以及人口，布罗德本特、乔治斯库和合著者、安大略Guelph大学的助理教授埃里克·斯科特·克列恩霍夫(Eric Scott Krayenhoff)使用了一个他们称之为“人-小时”的指标来描述人类在极端高温和极端低温下的暴露情况。
“这是一种直观的衡量标准，”布罗德本特说。例如，当一个人暴露在极端温度下一小时，这一暴露等于一个人一小时的暴露。同样地，如果10个人暴露在极端温度下10个小时，暴露量等于100人小时。
总的来说，研究人员发现，本世纪初，美国每年平均暴露在高温下的时间约为52亿人小时。假设最坏的情况是全球变暖、人口增长和城市发展达到峰值，到本世纪末，年暴露在高温下的时间将增加近30倍，达到1500亿人小时。
布罗德本特说:“这三个司机的共同影响将大大增加全美的平均热暴露量，但预计美国所有城市的热暴露量不会均匀增加。”“将会有一些热暴露率急剧上升的热点地区。”
为此，研究人员根据当地城市的定义定义了热阈值，这是以前的研究没有做过的。相反，以前的研究使用的是固定的温度阈值，这可能不适用于某些城市。毕竟，考虑到相对湿度的差异，菲尼克斯90华氏度的天气和纽约90华氏度的天气感觉很不一样。
布罗德本特解释说:“众所周知，城市在当地有确定的阈值，在这个阈值中，冷热会导致死亡率和发病率。”“换句话说，人们在不同的城市死于不同的温度，因为在一个城市的极端情况在另一个城市可能是正常的。”
重要的是，在美国，气候变化和人口增长同时出现的地区，人类接触气候变化最多。与此同时，城市发展的影响较小，但不可忽视。
根据这项研究的结果，预计纽约、洛杉矶和亚特兰大等美国主要大城市将出现人口热暴露程度最大的绝对变化。
研究还发现，预计与热暴露相关的人的小时变化最大的是位于阳光地带的快速发展的城市，包括德克萨斯州的奥斯汀;奥兰多;和亚特兰大。
布罗德本特说:“如果你看一下与本世纪初相比，接触的人数增加得相当大。”“根据我们的预测，阳光地带的一些城市的日照时数将是日照时数的90倍。”例如，德克萨斯州人口大幅增长和温室气体引起的气候变暖的城市可能会受到显著影响。
为应对日益增加的热暴露，一种方法是在全球范围内减少温室气体排放，这将减少人们暴露在极端温度下的时间。其他选择包括提供缓冲作用的局部基础设施适应，以应对气温上升，例如，种植树木，提供阴凉和降温区域，以及使用吸收较少热量的材料建造建筑。
尽管未来美国的平均气温将会升高，但研究发现，与本世纪初相比，受寒冷影响的程度将略有增加，这主要是由于人口增长。布罗德本特说:“到本世纪末，预计发生的极端寒冷事件的数量会普遍减少，但暴露在极端寒冷环境中的个人数量预计会增加，因为人口增长意味着暴露在寒冷环境中的总个人时间将会增加。”
布罗德本特说:“目前，与高温相比，寒冷更像是一个全国性的健康问题，但我们的研究结果表明，到本世纪末，暴露在高温下可能会成为比暴露在低温下更大的健康问题。”然而，冷暴露不会随着气候变暖而完全消失。事实上，根据研究小组的一个模拟，丹佛预计在本世纪末会比本世纪初更加寒冷。
“这就是气候变化的有趣之处。我们知道平均气温将会上升，”Broadbent说，“但是我们对极端情况将会如何变化知之甚少，而极端情况通常是我们日常生活中最重要的部分。”
Georgescu说:“从这项工作中，我们可以得到一些启示，杏耀YL但其中最重要的是我们城市未来的弹性。”
要想取得成功，需要全面思考，包括城市规划者、工程师、社会科学家和气候科学家的贡献，这些人对我们希望我们的城市成为什么样有着长远的愿景。
因此，我们呼吁各城市开始就其组成部分对未来环境变化的暴露程度提出一些非常基础性的问题。城市气候模型社区的工作是否被纳入他们的环境适应计划?如果有，怎么有，如果没有，为什么不呢?”
