受教育是一项基本权利，已写入近10个国家的宪法50个州的一半包括加州和加州国际法。学校应当为儿童的学习和成长提供安全和健康的环境。然而，许多人没有足够的装备来保护他们免受热浪，洪水，森林大火以及全国范围内发生的越来越多、越来越严重的干旱。其影响可能是巨大的，影响到学校的财政、学生的健康和学习成绩，以及社区。有限的预算和漫长的延期维护清单，建立一个有弹性的学校可能不是最重要的，但是，与气候变化放大了这些极端事件应该是这样的。
UCS分析了不断上升的热压力水平将如何影响加州圣华金河谷的学生，作为一个案例研究，为什么气候智能型基础设施对于在变暖的未来保护儿童至关重要。该地区的许多儿童患与热有关的疾病的风险很高。气温上升会减少这些儿童在户外活动的安全时间窗口，可能会干扰锻炼等促进健康的活动，进一步扰乱日常生活，并加强可靠的制冷和气候安全基础设施和学校设施的重要性。这一分析仅仅说明了我们的学校必须为未来更多极端气候做好准备的众多原因之一。
学校是为过去的气候而建的，而不是为未来更加极端的气候而建的
像许多其他类型的基础设施一样，学校传统上是设计和建造的利用过去的气候和天气趋势来预测未来。以前，这个假设是合理的，但全球变暖正使它越来越站不住脚。188金宝搏手机版相反，未来将带来更多的可变性和更长，更频繁，更激烈热浪，干旱，强降水和洪水。虽然影响的程度和类型可能因地点而异，这个国家的任何地方都将毫发无损。学校设施的破败不堪，这让我们“D +”来自美国土木工程师协会的数据，使他们更容易受到这些影响。
最近的事件，比如2018年加州营火提醒我们如果学校设施没有准备好会发生什么。这场大火导致80多人丧生，摧毁了学校和学生的家园，加上该州其他地区同时发生的火灾，其烟雾导致全州180多个学区关闭(影响了110万名学生)。最近几周，公共安全停电为防止野火留下许多没有电的学校别无选择，只能关闭。气候变化的影响并不仅限于加州。没有空调的学校巴尔的摩和俄亥俄州哥伦布市在上个月破纪录的热浪中关闭了大门。今年中西部地区发生了历史性的洪水，导致近200家工厂关闭20个学区。
美国目前有数百万学生就读于“洪水风险地区”的学校。
每个人都要付出代价
当毫无准备的学校受到这些极端天气事件的袭击时，学生、学校和社区付出的代价是深远的。学校不得不忙着补课。父母和其他照顾者可能需要放弃工作来照顾他们的孩子。洪水限制了人们进入校园公交线路而霉菌和霉会带来健康问题。在遭受烟雾和水的破坏后对建筑物进行修复是非常昂贵的。炎热的天气增加了学生患热相关疾病的风险和降低他们在课堂上的表现尤其是那些生活在低收入社区或有色人种社区的人。暴露在室外高温下，通常使用的保温材料覆盖在墙壁、操场、停车场表面等，产生“迷你”热岛效应”,燃烧的风险*更高的温度意味着更高的制冷需求，以保持学生在室内的舒适，这可能会导致电力消耗和能源账单的增加，这将消耗有限预算的很大一部分。这些事件会产生多米诺骨牌效应，当越来越多的房屋被摧毁，人们从危险地区迁移，导致税基资金减少。
数十年的投资不足、投资减少和不公正的制度导致了基础设施的过时和恶化，包括学校在低收入社区;有色人种社区;土著社区和部落国家……因此，这些社区往往比其他社区更严重地受到上述影响。他们也倾向于用于改善的资源更少，更不用说维护和运营他们的建筑了并对气候事件做出反应。然后，他们往往依赖于临时修复，而延迟维护需求的增长，导致长期成本上升。
案例研究:圣华金河谷的供暖、儿童和学校基础设施
加州的圣华金山谷是许多这样的社区的所在地，是该州最贫困的地区之一，也是最温暖的地区之一，预计21日白天和夜间气温将急剧上升圣世纪。与全州平均水平相比，这里有更多的孩子面临与高温有关的疾病的风险。UCS分析了不断上升的热应激水平将如何影响该地区学生的体育活动机会，作为一个案例研究，为什么气候智能型基础设施对于保护儿童免受日益危险的炎热天气的影响至关重要。
我们发现，气温上升会减少这些儿童在户外活动的安全时间窗口，可能会破坏锻炼等促进健康的活动，进一步扰乱日常生活，并加强对可靠制冷和气候安全基础设施和学校设施的迫切需求。
高危儿童和低危儿童以及与酷热有关的疾病
长时间暴露在极端高温下会导致与热有关的疾病(热痉挛、热衰竭和中暑)会加剧慢性疾病甚至导致死亡儿童，特别是婴幼儿和学龄前儿童是最脆弱的人群。青春期前的儿童也面临着更高的风险，因为他们通常不太能够理解并根据身体的信号采取行动，比如天气太热，或者是时候补充水分了。他们对热的适应速度也比年龄较大的儿童和成人慢。
在极端高温天气中，当温度和湿度上升时，身体的冷却机制就会变得不那么有效。结果可能是与热有关的疾病和/或已有疾病的恶化，如图所示。儿童是最脆弱的人群之一。
某些情况下，如肥胖，镰状细胞病，糖尿病，身体素质差，热适应水平，导致有些儿童在剧烈的体育活动中比其他儿童更容易患与热有关的疾病(或“劳累性热相关疾病”)。。我们称他们为“高危儿童”。硅谷的孩子们有高肥胖率和低身体健康水平高于全州平均水平。我们将小学和中学年龄的儿童以及不健康、不适应环境、肥胖或其他高风险的青少年纳入“高风险”群体。健康、健康、适应环境的低风险青少年被称为“低风险儿童”。
分析方法概述
我们使用数据来自高分辨率气候模型开发的皮尔斯，卡扬和德汉计算中位数WBGT指数在一个历史时期(1975-2005)、本世纪中叶(2035-2064)和世纪末(2070-2099)的三种排放情景(不采取行动、缓慢行动和快速行动)中，如下图所示。WBGT指数是军事活动、体力劳动、体育等活动中最常用的热应激指标。它综合了环境温度、相对湿度、太阳辐射和风速。的美国运动医学学院(ACSM)针对特定WBGT值的活动修改建议是设定高危和低危儿童停止户外体育活动的WBGT指标值的基础(WBGT分别为86.1°F和90.1°F)。(这些阈值是为了说明问题，而不是建议在学校使用一个特定的阈值。)我们估计，到本世纪中叶和世纪末，WBGT指数值将超过这些阈值的天数。读了方法和注意事项了解更多信息。
户外活动不安全的天数显著增加
如果温室气体排放量在整个世纪内继续上升(无行动情景)，到本世纪中后期，热应激水平将使高危儿童在温暖季节无法进行户外活动的天数将显著增加。白昼将从夏季延续到5月和9月。从历史上看，在圣华金河谷，每年平均有1到17天的情况超过高风险阈值(取决于位置)。例如，在弗雷斯诺，到本世纪中叶，儿童将从历史上的每年10天增加到50天。其中大约三分之一的时间是在学年期间。
到本世纪中叶，高危儿童在户外活动不安全的月经天数将从1至17天增加到3至15周。学校必须为这个更温暖的未来做好准备，因为这些额外的日子将在学年期间出现。
到本世纪末，在不采取任何行动的情况下，硅谷近四分之三城市的高危儿童每年将面临50天或更多不安全的户外活动时间。一些城市每年大约有四分之一的时间会超过这个门槛，包括默塞德、马德拉、弗雷斯诺、克洛维斯和波特维尔。(如警告对于这种分析，这些数字可能被低估了。)
在这些时候，预防措施，如保持水分和凉爽，对于保护儿童免受危险的高温并使他们保持活跃尤为重要。制冷基础设施，如空调建筑、电网和“更冷”的景观，发挥着关键作用，但没有综合数据为州(或州)国家)哪些公立学校设施有这些特点?然而，我们知道，即使在炎热的内陆地区，如圣华金河谷，一些学校也是如此还是没有正常的空调。
只要时间和空间允许，教练和老师可以取消课间休息、体育课、体育练习和比赛以及课外活动，直到气温下降或将他们转移到室内。因为夜间气温也会上升，户外安全活动的窗口必然会变窄。在室内呆的时间越长，儿童接触到的空气就越多室内空气质量差,而室外温度升高都有助于室外空气污染加剧这是对学生的健康有害。
低风险儿童代表18岁以下人口的一小部分在山谷里。超过其WBGT阈值的天数将增加，但程度要小得多。
快速的气候行动将减少圣华金河谷儿童的不安全天数
如果采取迅速行动削减温室气体排放，到本世纪末，高于这些阈值的天数将大幅减少。在弗雷斯诺，这将使高危儿童的中位数超标天数从91天减少到44天，而在缓慢行动的情况下，中位数天数将降至56天。在大多数地方，低风险儿童的危险天数将减少到一周以下。
解决方案:气候智能型政策和基础设施
虽然避免气候变化的所有负面影响是不可能的，也不现实，但通过确保我们的学校建造(或改造)符合气候变化的要求，可以将风险降到最低气候友好型——韧性、低碳和公平。这不仅关系到建筑本身，还关系到管理其中的操作和活动的政策。下面的解决方案侧重于解决学校中与热有关的疾病，但许多概念可以应用于其他与气候相关的影响，如野火、干旱和洪水。(关于具体学校政策和基础设施建议的其他有用来源包括:洪水(在这里和在这里)和野火(在这里和在这里))。
- 更新和采用热健康政策:联邦和州政府应支持研究，以促进健康和学术界就户外活动中保护儿童的最适当的热应激度量和数据来源达成共识。(许多指标，如WBGT和热指数，都是为炎热潮湿环境中的成年人设计的。)各学区采用的方法不一致。目前没有政策的国家应该采取政策。此外，教师或其他监督成年人——不仅仅是教练——应该接受有关热相关疾病迹象和预防措施的培训。
- 除零碳外，更新标准和规范以提高耐热性:州和地方当局应该更新学校设施标准和规范，将它们从迷你热岛转变为碳足迹更小的冷却岛被动冷却遮阳的树冠;绿色校园，凉爽的屋顶和改进的建筑围护结构只是一些设计选择，以减少热负荷，降低电力使用和能源费用。分布式能源;可再生能源，而存储设备有助于在停电期间保持学校的暖通空调畅通。这些更新应该考虑到其他影响，比如洪水(例如，将电池存储置于洪水线/区域之上)。零净能耗学校，绿丝带学校,为高绩效学校合作项目可作为低碳、弹性设计方案的额外资源。加州对这些都有具体的举措，其建筑法规第24条规定了一些遮阳设施，并建议使用凉爽的屋顶。
- 增加改善基本设施的拨款:各级政府应通过公共拨款、税收优惠、贷款和其他财政工具，增加对现有学校的改造和现代化的财政支持，使其成为气候智能型学校。学校债券应纳入气候友好型标准这样，资金才能明智地花在能够在更温暖的未来继续提供关键服务的项目上;解决低收入社区、有色人种社区和某些族裔社区现有的学校设施不平等问题农村社区;减少碳排放。在加州，大约30%的一万多所学校是50多岁了10%的人已经70岁了。
- 编制设施清单:每个州都应该建立一个全面的公共清单，包括K-12公立学校设施的特点和条件，包括定期更新的信息。这份清单将帮助州和地方当局，以及其他资助者，针对最严重的热相关缺陷的学校和社区进行暖通空调、效率、减热投资和其他资本改善。如果加州2020年3月的学校债券投票通过，该清单的创建可以包括在债券实施中。
在现在和将来都取得好成绩
我们有责任为我们的孩子(以及他们的孩子)提供安全健康的教育环境，让他们能够茁壮成长。的每年有380亿美元的资金缺口这说明了我们的能力有多差，而最近发生的事件，如热浪、洪水、野火和干旱，为这种需求打上了一个惊叹号。持续排放的主要来自化石燃料燃烧的吸热污染只会使这些影响更加频繁、严重和持久。如果我们现在不采取行动:(1)大幅迅速减少排放;(2)确保学校设施和场地，更不用说他们居住的社区，将是气候智能型的，我们就会辜负我们的孩子。学生们已经知道了这一点提高嗓门。现在是我们成年人不仅要倾听，而且要行动的时候了。
作者要感谢以下人对研究和分析的回顾:Andrew Grundstein博士，细川护熙博士，菲比·西顿，法学博士,杰夫·文森特博士。欧文·多尔蒂博士和巴勃罗·奥尔蒂斯博士协助WBGT计算。
*詹妮弗·瓦诺斯博士个人沟通