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熱傷害指標-WBGT

發佈日期: 2020-10-09
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作者: 中央研究院環境變遷研究中心龍世俊研究員

熱傷害指標-WBGT

  夏日炎炎,您是否聽聞戶外活動便卻步?抑或假日只想躲在空調開放的室內足不出戶?近年來氣候變遷下,世界各地皆遭受持續且破紀錄的高溫帶來的健康危害衝擊,台灣民眾亦飽受暑熱之苦,許多戶外工作者被迫在更熱的環境下工作。2020年的夏季更是刷新多項歷史紀錄,據中央氣象局指出7月份台北市不僅連續17天氣溫達36℃以上,38℃以上天數長達8天,24日下午更出現觀測史上最高溫39.7℃,創下了自1897年設站以來的最高溫紀錄。

  暑熱不止造成感受不舒服,它還會降低工作效率、產生頭痛、噁心等中暑或熱衰竭現象;情況嚴重者,將導致抽搐、心律不整、肌肉無力,甚至死亡,或因以上情況釀成死傷意外。據衛生福利部資料,今年7月因熱傷害急診案例達800例,足見氣候變遷已經明顯影響台灣的暑熱程度,造成熱傷害人數增加。

  目前常用來評估暑熱程度的熱指標有:(1)氣溫;(2)體感溫度,由中央氣象局考量溫度、濕度及風速後經公式換算得出,代表民眾主觀舒適的「舒適度」指數;以及(3)「綜合溫度熱指數(Wet-Bulb Globe Temperature, WBGT)」,即同時考量溫度、相對濕度、太陽輻射及風速,是與人體健康效應直接相關的熱傷害指標。早在1950年,美國軍方為防止軍人受到致命熱危害影響,比起只考慮溫度或體感溫度,WBGT能更有效預防熱危害的發生[1]。此後,許多相關研究皆提出佐證,現今包括我國勞工單位都將WBGT訂定為預防勞工熱危害之指標,此指標在全世界勞工安全衛生領域已應用60年以上。

  我們團隊自2012年起建立全台WBGT觀測網,並串聯中央氣象局各地測站資料,以高時空解析度資料分析2000至2014年台灣健保資料庫,包括熱相關就診率、急診率及全死亡率(排除意外及自殺),並比較了上述三種國際上常用的熱指標─溫度、體感溫度及WBGT。研究結果顯示WBGT與台灣民眾熱傷害的關係最明顯且一致,可見WBGT不僅適合做為勞工熱傷害指標,同時也適合一般民眾[2],可謂是最適合台灣的熱指標。

  目前日本、香港及澳洲都以WBGT做為例行公佈的熱指標之一,我國中央氣象局目前也在研議當中。然而在勞工作業場所測量WBGT之儀器,並不適合長期室外量測。為了突破此限制,應用氣象資料得出戶外WBGT,2008年美國國家實驗室的科學家發展理論方程式,利用氣象觀測儀器所得之溫度、相對濕度、太陽輻射及風速四種氣象數據,換算出WBGT[3]。我們團隊也已在台灣各地驗證此理論方程式,確實非常接近WBGT儀器測值。因此,未來可直接由氣象觀測數據,換算與民眾熱傷害最直接相關的WBGT熱指標。

  台灣為亞熱帶島嶼,屬海洋型氣候,因此,潮濕、直接烈日曝曬、空氣不流通都是加重暑熱的重要因素,直接使人體生理產生變化,影響健康。加上大部份台灣民眾皆居住於都會區,都市熱島效應更加重了暑熱程度,而台灣地形變化大,也使得溫度、相對濕度、太陽輻射及風速在地理分佈的變化很大,因此,若能建立鄉鎮層級的WBGT預報將有助於降低一般民眾熱傷害案例,並達到事前預防的益處。

  由於以上研究成果,我們團隊應國民健康署與中央氣象局之邀進行合作,未來將評估以WBGT做為台灣熱預警的指標之一,以結合氣象與健康資訊來設定熱預警發佈的閾限值。並以顏色分級方式,提醒民眾防範熱傷害。同時將與勞動部、農委會、教育部、衛福部其它單位、及民間團體等合作。透過各種管道,把健康氣象的資訊,發送給高暴露或高脆弱的高風險民眾及其照顧者。以提醒在戶外工作或運動的勞工、農民、學生及運動愛好者,以及在室內捨不得開冷氣或熱感受不敏感的獨居老人、身心障礙者等等,在暑熱難耐的盛夏,以適時換班、遮陽,並加強沖涼、飲水、個人風扇等方式來降低可能的熱傷害,保障大眾健康。目前這個倡議已獲得今年「總統盃黑客松」卓越團隊之榮譽!未來國民健康署、中央氣象局與中央研究院環境變遷研究中心將持續落實跨領域合作,結合氣象與健康資訊進行台灣實證研究,以完善健康氣象預警制度,降低氣候變遷之健康衝擊影響。

 

[1] Air Force Pamphlet. (2003) TB Med 507/AFPAM 48-152(I) Heat Stress Control and Heat Casualty Management, Prevention, Training and Control Heat Injury

[2] Cheng, Y.T.; Lung, S.C.C.; Hwang, J.S. (2019) New approach to identifying proper thresholds for a heat warning system using health risk increments. Environmental Research, (170), 282-292. DOI: 10.1016/j.envres.2018.12.059

[3] Liljegren, J.C.; Lawday, P.; Tschopp, S.; Sharp, R. (2008) Modeling the wet bulb globe temperature using standard meteorological measurements. J Occup Environ Hyg 5, 645-655. DOI: 10.1080/15459620802310770