중국 신장 위구르 자치구의 폭염에 대한 인구 노출의 역사적 변화

Aug 14, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 7401(2023) 이 기사 인용

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폭염은 전 세계적으로 인간의 건강과 환경에 큰 영향을 미쳤습니다. 폭염의 특성은 잘 문서화되어 있지만, 특히 건조한 지역에서 폭염에 대한 인구 노출(PEH)에 대한 동적 연구는 여전히 부족한 상태로 남아 있습니다. 본 연구에서는 일일 최대 기온(Tmax), 상대 습도(RH) 및 고해상도 격자 인구 데이터 세트를 사용하여 신장 지역의 폭염과 PEH의 시공간 진화 특성을 분석했습니다. 결과에 따르면 신장 지역의 폭염은 1961년부터 2020년까지 더욱 지속적이고 강렬하게 발생하는 것으로 나타났습니다. 또한 폭염의 공간적 이질성이 상당히 크며 타림 분지 동부, 투르판, 하미 지역이 가장 취약한 지역이었습니다. 신장의 PEH는 카슈가르(Kashgar), 악수(Aksu), 투루판(Turpan), 호탄(Hotan) 지역을 중심으로 높은 지역으로 증가하는 추세를 보였다. PEH의 증가는 주로 인구 증가, 기후 변화 및 이들의 상호 작용에 기인합니다. 2001년부터 2020년까지 기후영향 기여도는 8.5% 감소했고, 인구 기여율과 상호작용 효과는 각각 3.3%, 5.2% 증가했다. 이 연구는 건조한 지역의 위험에 대한 회복력을 향상시키기 위한 정책 개발을 위한 과학적 기초를 제공합니다.

폭염은 일반적으로 극도로 높은 기온이 장기간 지속되는 것으로 정의됩니다. 이는 인간 건강, 인프라, 농업 생태계 및 국가 경제에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다1,2,3. 예를 들어, 극심한 폭염으로 인해 20034년 유럽에서는 70,000명 이상의 사망자가 발생했고, 20095년 호주의 철도 인프라는 손상되었으며, 2010년 러시아의 농작물 실패율은 약 25%6였습니다. 특히 최근 몇 년간 중국은 여러 차례 폭염을 맞았다. 상하이와 신장은 각각 2013년과 2015년에 전례 없는 폭염을 겪었습니다7,8. 건강 및 기후 변화에 관한 Lancet Countdown의 2020년 중국 보고서에 따르면, 폭염 관련 사망률은 중국에서 1990년부터 2019년까지 4배 증가했습니다9. 지구적 기후변화로 인해 폭염이 인간의 건강과 사회경제에 미치는 악영향은 더욱 심각해질 것입니다10,11. 그러나 폭염의 공간적 이질성과 인구 노출의 동적 변화를 동시에 조사한 연구는 거의 없습니다. 따라서 기후변화 대응을 위한 과학적 통찰을 제공하기 위해서는 폭염의 시공간적 진화를 규명하고 폭염 노출의 유해한 영향을 정량화하는 것이 시급하다.

현재 폭염은 정부 부처와 과학계로부터 광범위한 관심을 끌고 있습니다. 대부분의 폭염 조사에는 빈도, 강도 및 기간과 같은 제한된 측정항목이 포함됩니다12,13. 폭염에 장기간 노출되면 인간의 건강을 위협할 수 있으므로14 폭염이 인구에 미치는 악영향에 대한 보다 자세한 연구가 필요합니다15. 이전 연구에서는 일반적으로 열 관련 이병률 및 사망률 데이터를 통해 폭염을 인간 건강과 연결했습니다16,17. Hajat et al.18은 기온이 1도 상승할 때마다 사망률이 3.34% 증가한다고 조사하였다. 그럼에도 불구하고 열 관련 사망률은 기후 및 인구와 관련이 있습니다. Jones et al.19는 열파에 대한 인구 노출을 공간적으로 계산했으며, 다른 한편으로는 자연 재해의 영향을 정량화했습니다. 기존의 행정구역별 인구자료를 토대로 공간적 인구노출 동태를 심층적으로 분석하는 것은 어렵다. 이러한 제한은 고해상도 그리드 인구 데이터 세트를 통해 효과적으로 극복할 수 있습니다.

신장 위구르 자치구의 폭염은 지난 수십 년 동안 크게 증가했으며21,22 앞으로도 더욱 지속적이고 집중적으로 발생할 것으로 예상됩니다23. 신장의 이전 연구에서는 폭염을 일일 최대치로 식별했습니다. 높은 온도 외에도 인간의 편안함과 건강은 상대습도(RH), 풍속 및 일사량의 영향을 받습니다24,25. 더욱이, RH가 증가함에 따라 일부 열 관련 사망은 상대적으로 낮은 온도에서 발생하며, 이는 RH가 폭염을 식별하는 데 또 다른 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다26,27. 현재 신장 지역의 기후는 '온난화-습윤' 경향을 보이고 있습니다28,29. 상대습도를 고려하지 않고 열파를 추정하려고 하면 큰 불확실성이 있을 수 있습니다. 따라서 온도와 RH를 결합한 지수는 신장의 폭염을 특성화하는 데 더 적합합니다.