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研究人員發現，死亡人數在熱天和細顆粒空氣污染（稱為PM2.5）水平高的日子里都會上升。但是在一個地區受到高熱和高空氣污染雙重打擊的日子里，其影響比單獨的情況要高得多。在這些超高溫和污染的日子里，死亡的風險比單獨的高熱或高空氣污染的影響大三倍左右。

溫度和污染越極端，風險越高。在最熱和污染最嚴重的前10%的日子里，與沒有極端情況的日子相比，死亡的風險增加了4%。在前1%的日子里，死亡風險增加了21%；而在75歲以上的老年人中，這些日子的死亡風險增加了三分之一以上。

南加州大學的科學家們發現，在最熱的日子里，高熱和極端水平的PM2.5空氣污染造成的超額死亡風險比單獨的任何一種都要高三倍左右。暴露在極端高溫和微粒空氣污染中，有幾種方式會損害人類健康。

氧化應激是與微粒空氣污染和高溫暴露有關最常見的生物途徑。氧化應激是被稱為活性氧（ROS）的高活性分子的產生與身體清除它們能力之間的不平衡。它與肺部疾病以及其他疾病有關。抗氧化劑有助于清理這些分子，但顆粒狀空氣污染和高溫通過過度的代謝ROS生產和降低抗氧化劑的活性破壞了這種平衡。

研究還表明，當夜間高溫和污染同時發生時，顆粒空氣污染和極端高溫的影響更大。夜間高溫會干擾正常的睡眠，并可能導致慢性健康狀況，如心臟病和肥胖癥，并擾亂身體調節溫度的方式。老年人可能更容易受到極端高溫和空氣污染暴露的影響，部分原因是這種壓力是在與年齡有關的慢性健康狀況（如心臟病、高血壓、糖尿病或慢性肺病）之上產生的。

對熱反應的體溫調節功能受損也可能隨著年齡的增長而發生。而且，老年人可能行動不便，因此不太能去制冷中心或醫療機構，也不太能夠負擔得起空調。