天氣對人類健康具有深遠影響,除直接造成生理及心理壓力外,亦會影響與健康密切相關的日常行為,包括戶外活動、休閒及睡眠等。其中,調整一天內戶外活動時段(intraday adaptation),透過避開高溫時段進行戶外活動,可有效降低人體熱暴露,被視為因應極端高溫的重要行為調適策略。極端溫度與戶外活動時段調整之間存在一定關聯,但對於民眾是否以及在多大程度上採取此類行為調適,以及其對實際熱暴露與健康風險之影響,仍缺乏充分的量化證據。若忽略此類調適行為,可能高估人群的熱暴露風險,並錯誤解讀人體的熱耐受性及高溫偏好。
另一方面,為避免日間高溫暴露,民眾往往將戶外活動延後至夜間進行,雖可降低熱暴露,但也可能干擾人體正常的晝夜節律與睡眠模式。長期而言,睡眠與生理時鐘失調已被證實與神經退化性疾病、糖尿病、肥胖及心血管疾病等慢性疾病風險增加有關。因此,本案例旨在說明極端高溫對民眾一天內戶外活動時段調整之影響,並評估將行為調適納入高溫健康風險評估之重要性,以更全面反映極端高溫對人體健康的整體影響。
為更完整評估高溫對人體健康之影響,本研究突破傳統僅以單一環境暴露評估健康風險之方式,將戶外活動行為納入分析架構,重新調整環境暴露與戶外活動量之觀測維度,以更真實反映個人實際熱暴露情形。此外,研究進一步定量分析一天內戶外活動時段調整(intraday adaptation),評估民眾因避開高溫而延後戶外活動之行為模式及其延遲效應,並探討此類行為調適對熱暴露之影響。最後,結合未來氣候變遷情境,模擬不同升溫條件下戶外活動量及活動時段之預期變化,以評估行為調適對未來高溫健康風險之潛在影響,提供更符合實際情境之健康風險評估方法。
人們確實會透過採取一天內戶外活動時段調整,以避開極端溫度之影響 (特別是高溫氣候條件): 透過收集每小時氣候暴露數據及個人行為將有助於建立更為準確的熱暴露指數,以合理評估人群的熱暴露風險。
圖 1. 一天內炎熱和涼爽時段的公園參觀量變化和溫度分佈
(a) 日平均氣溫對一天內不同時段活動量的影響
(b) 不同時段的平均日間溫度分佈,顯示當日均溫在30-35°C和35-40°C區間的日期該日一天內各時段溫度分佈 (Fan et al., 2023)
白天的調適作為,進而造成活動抑制與活動延遲效應: 極端炎熱的溫度顯著增加夜間進行日常活動的比例,從而導致睡眠障礙等副作用,對人體健康造成負面影響。
圖 2. 溫度驅動時移的量化結果
(a) 依日平均溫度範圍劃分的一天內每小時活動量分佈,每條線代表每個日平均溫度範圍內當天一天內活動模式
(b) 量化時移(Δt)與日平均溫度的函數關係 (Fan et al., 2023)
若氣候變遷的趨勢未能獲得緩解: 未來將在夏季產生相當明顯的活動抑制和活動延遲效應。人們於夏季的戶外活動量將大幅下降,且夜間活動的延遲時間將逐步增加。
圖 3. 公園參觀量的預期變化
(a) 氣候變遷影響下,2050-2059年及2090-2099年每月公園參觀量預期變化(以2017年為基準)
(b) 2020-2100年所有年份夏季和冬季活動量的預期變化RCP8.5情境下2090-2099年中國各地區公園遊客量預期變化地理分佈圖
(c) 年平均預期變化
(d) 各不同季節預期變化 (Fan et al., 2023)
圖 4. 夏季一天內活動時間的預期時移變化
(a) RCP8.5情境下2017年、本世紀中葉(2050-2059年)及本世紀末(2090-2099年)平均活動時間時移變化地理分佈圖
(b) 每時期平均時移變化量及影響人口規模 (Fan et al., 2023)
人類行為模式及其隨時間的變化,是適應環境的重要機制之一。政策制定者應認知到,民眾因應高溫而重新安排一天內活動時段,可能改變溫度與健康結果之間的暴露–反應關係,並影響未來氣候變遷情境下戶外活動量及健康風險的預測。此外,為避開高溫而將戶外活動延後至夜間,雖可降低熱暴露,但亦可能干擾人體正常的晝夜節律與睡眠,進而增加相關健康風險。因此,未來在評估氣候變遷健康衝擊時,應採用更細緻的時間尺度資料,分析民眾一天內戶外活動時段調整的行為模式,將人類自發性的行為調適納入健康風險評估,以更全面反映環境暴露變化及其對人體健康的影響。
臺灣現有研究多以每日或每月層級分析環境暴露與健康之間的關聯性,以了解外在環境變化對人體健康的影響。然而,本案例的量化證據顯示,民眾會因應環境變化而自發調整一天內的活動時段,因此未來相關研究應採用更細緻的小時層級資料,分析個人的行為調適模式,以更準確評估實際熱暴露程度及其健康風險,避免因忽略行為調適而高估環境暴露造成的危害。此外,調適措施本身亦可能衍生新的健康風險,例如將戶外活動延後至夜間可能影響睡眠與晝夜節律,因此在制定高溫調適策略時,應同時兼顧降低熱暴露效益與潛在副作用,以建立更全面且符合實際情境的健康風險評估與調適決策。
Fan, Y., Wang, J., Obradovich, N., & Zheng, S. (2023). Intraday adaptation to extreme temperatures in outdoor activity. Scientific Reports, 13, Article 473. https://doi.org/10.1038/s41598-022-26928-y