“煮蛙效应”：在气候变暖的情况下，全球变暖会延缓空气污染对人们情绪的影响

《Journal of Hazardous Materials》：The Boiling Frog Effect: Global Warming Delays Emotional Impacts of Air Pollution in Warmer Climates

　　

王思琴|刘海燕|吴康纳·Y.H.|黄晓|王若梅|杨一凡|乔纳森·科科兰|赖胜杰|夏新明|刘燕

南加州大学

摘要

气候变化、空气污染和极端天气以复杂的方式相互作用，影响人群的情绪状态。这些动态对于有效的健康规划和风险分析至关重要，但在实时环境中仍知之甚少，阻碍了政府机构的及时响应。在这里，我们通过对2016年至2022年间美国大陆超过8.5亿条带有地理位置标签的推文进行自然语言处理，长期大规模研究了环境压力因素对情绪表达（作为情绪状态和主观福祉的代理指标）的综合和滞后影响。我们的时空贝叶斯层次模型通过分布式滞后非线性算法进行了优化，发现空气污染和热浪的共同暴露会对情绪产生显著的滞后影响，温暖气候地区的人群情绪反应比寒冷地区更为缓慢。这一证据支持了“煮蛙效应”——这一比喻说明了人群如何以延迟情绪反应的方式适应环境压力。这些发现为环境心理学中的长期理论（包括环境压力理论和适应水平理论）提供了实证和空间上的支持。我们的结果为与福祉相关的干预措施、气候适应策略以及面对日益严峻的全球环境挑战时的公共卫生应急响应系统提供了切实可行的途径。

概要

• 1
  本研究揭示了热浪和空气污染如何共同影响情绪福祉，加深了对人类适应环境压力的理解。

引言

极端天气条件和空气污染对情绪状态和认知表现有深远影响，既会急性也会慢性地影响个人福祉和社区韧性[1]、[2]、[3]。空气污染对情绪状态的影响是一个紧迫问题，它涉及环境健康、社会公平和气候适应，其特点是隐蔽、广泛、滞后且不平等[4]。这些影响随着暴露时间的延长而加剧，导致焦虑、心理困扰、抑郁和创伤后应激障碍（PTSD）[5]、[6]、[7]。然而，空气污染和极端天气很少单独作用，它们的相互作用和协同效应不仅仅是简单的叠加。这突显了探索这些复杂相互作用的紧迫性，而这一领域仍然研究不足。理解这些动态及其影响将对健康规划、环境管理和风险分析产生深远影响[8]。

环境压力理论认为，包括空气污染和极端天气在内的外部压力因素会对情绪状态和福祉产生负面影响[9]。相比之下，适应水平理论强调个体根据以往经验对刺激的适应，表明人们对环境压力因素的情绪反应与其通过过去暴露和心理调整形成的适应水平有关，这可能导致不同的情绪反应[10]。因此，不同地区的居民可能由于适应机制而出现情绪反应延迟，但仍容易受到压力累积的影响[11]、[12]。虽然空气污染始终对健康有害，但极端天气事件会产生更多样化的情绪结果。例如，寒冷地区的居民可能最初将热浪视为从严冬中解脱出来的积极因素，而温暖气候地区的居民可能已经发展出更好的适应策略，将热浪视为户外活动和社交互动的机会，从而积极支持心理健康[13]。这种对极端天气双重性质（既是风险也是潜在益处）的细致理解对于全面的健康评估至关重要。此外，监测空气污染对情绪的滞后影响对于提供公共卫生干预的时间窗口至关重要，尽管这仍然是一项具有挑战性的任务[14]。目前的学术研究缺乏大规模纵向证据来探讨极端天气和空气污染对情绪状态的协同和滞后效应。具体来说，这些效应在不同气候区具有不同适应机制的人群中如何变化，仍然很大程度上未被探索。

传统测量情绪状态的方法通常依赖于通过问卷或访谈进行主观评估[15]、[16]。然而，这些传统方法在范围和时间分辨率上往往有限，难以捕捉对天气事件的实时反应。社交媒体分析最近出现，提供了一种基于实时表达情绪的强大替代方法[17]、[18]、[19]。多项验证研究证实，基于推文的情绪测量是自我报告的生活满意度调查和相关福祉构念的可靠替代方法[20]、[21]、[22]、[23]。这种方法使我们能够及时量化在极端天气和污染事件中未住院也未接受调查的数百万人的无声情绪负担。

为了解决上述知识空白，我们的研究对2016年至2022年间美国大陆48个州的3144个县进行了大规模长期调查，研究了极端天气事件（即热浪和暴雨）和空气污染对情绪表达（以下简称“情绪”）的协同和滞后效应，使用了每天8.52亿条带有地理位置标签的推文。我们构建了一个时空贝叶斯层次模型，并通过分布式滞后非线性模型（DLNM）进行了优化，以解开空气污染和极端天气事件对公众情绪的空间和时间滞后效应。我们有三个研究问题需要解答：1) 与空气污染和极端天气的联合效应相比，空气污染单独对情绪表达有何影响？2) 空气污染和极端天气引发的情绪反应滞后持续多久？3) 这些效应在不同地区（气候区和州）和随时间如何变化？我们的方法论为预测自然灾害和公共卫生危机下的人群情绪反应提供了前所未有的机会。最重要的是，这项工作为环境心理学中已建立但此前未量化的理论（包括环境压力理论和适应水平理论）提供了大规模的实时实证支持，加深了我们对人类如何在加速气候变化背景下心理适应环境变化的理解。

章节摘录

方法

我们的研究范围包括美国本土48个州，不包括哥伦比亚特区。我们在2016年至2022年的夏季月份（5月1日至9月30日）每天收集多源数据。我们的分析框架如图1所示。

情绪、空气污染和热浪的演变格局

为了更好地理解美国各地热浪、空气污染和情绪之间的潜在相互关系，我们首先概述了它们的空间和时间模式（图2）。2017年至2022年间，空气污染和热浪的高发地区在西北海岸和美国/加拿大边境北部（例如俄勒冈州、华盛顿州、蒙大拿州和北达科他州）以及南部州（例如德克萨斯州）有明显的空间聚集现象。

环境影响

研究表明，空气污染和热浪共同给人群带来了隐蔽的、滞后的情绪负担，尤其是在气候变暖的情况下。所发现的“煮蛙效应”表明，温暖地区对热的适应可能会掩盖空气质量恶化的心理影响，可能延迟公众意识和政策响应。这些发现强调了需要综合管理环境压力因素，而不仅仅是单一因素

未引用参考文献

([57], [58], [59], [60])

CRediT作者贡献声明

乔纳森·科科兰：撰写——初稿，概念化。赖胜杰：撰写——审阅与编辑，概念化。夏新明：撰写——审阅与编辑，数据管理。刘燕：撰写——审阅与编辑，概念化。吴康纳·Y.H.：撰写——初稿，验证，项目管理，调查，资金获取，数据管理，概念化。黄晓：撰写——审阅与编辑，可视化，软件，方法论，正式分析。王若梅：

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。