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在撒哈拉以南非洲（SSA），超 75% 家庭缺乏室内供水，取水时间负担重且影响性别平等与儿童健康。研究人员利用空间一阶差分法，结合调查数据与气象数据，探究天气对取水时间的影响。结果表明，降水减少、温度升高会增加取水时间，农村地区更明显，电力接入可缓解。该研究为应对气候变化影响提供依据。
在撒哈拉以南非洲，大部分家庭面临着取水困难的问题。超 75% 的家庭没有室内供水，居民需要花费大量时间外出取水，这一重担主要落在妇女和女孩身上。取水时间过长不仅加剧了性别不平等，影响女孩上学，还对儿童健康造成威胁，如增加腹泻患病率和五岁以下儿童死亡率。与此同时，气候变化正改变着该地区的降水和温度模式，这无疑给本就严峻的取水问题雪上加霜。但此前，天气对撒哈拉以南非洲取水负担的影响尚未得到深入研究。为了填补这一空白，来自美国加州大学伯克利分校、塔夫茨大学等机构的研究人员开展了一项关于 “Temperature and precipitation affect the water fetching time burden in Sub-Saharan Africa” 的研究，相关成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员为了探究天气对取水时间的影响，采用了空间一阶差分（Spatial First Differences，SFD）的方法。他们将来自 31 个国家的近 100 万份人口与健康调查（Demographic and Health Surveys，DHS）数据与当地温度和降水数据相融合。这些数据涵盖了 1990 - 2017 年期间的信息，为研究提供了丰富的样本。
研究结果
天气影响取水步行时间 ：研究发现，降水和温度对家庭获取主要饮用水源的单程步行时间有显著影响。在所有研究时间段内，降水与取水时间呈负相关，降水增加会减少取水时间，且影响程度随时间延长而增大。例如，过去一年中每周降雨量每增加 1 厘米，步行时间就会减少 3.5 分钟。而日最高温度与取水时间呈正相关，温度升高会增加取水时间，同样影响程度也随时间延长而增大，过去一年中温度每升高 1°C，步行时间增加 0.76 分钟。通过不同模型的分析，如东西向和南北向的 SFD 模型、固定效应模型等，都验证了这一结果的可靠性。并且，研究还发现城市家庭和农村家庭受天气影响的程度不同，城市家庭受降水影响较小，而受温度影响较大。电力缓解农村地区天气影响 ：在按电力接入情况分层分析时，研究人员发现，在农村家庭中，没有电力接入的家庭受降水对取水时间的影响更大。有电力接入的农村家庭更多使用改良水源和管道水，而无电力接入的家庭更多依赖钻孔、浅井和地表水。进一步研究发现，电力接入与家庭财富密切相关，有电力接入的家庭财富水平更高。在考虑家庭财富因素后，虽然影响方向不变，但影响程度有所减弱。影响因气候区域而异 ：研究人员根据 Koppen - Geiger 气候分类法对数据进行分类，探究不同气候区域（干旱、温带、热带）天气对取水时间的影响差异。结果显示，温度的影响在不同时间周期和气候区域有所不同。在干旱地区，7 天内温度升高对取水时间影响较小，而在 90 天内，温度升高反而会使取水时间减少；在热带地区，30 - 90 天内温度升高对取水时间影响较大；在温带地区，180 - 365 天内温度升高对取水时间影响较大。影响因改良水源使用而异 ：研究发现，使用改良水源的家庭在面对降水和温度变化时，取水时间受影响程度较小。在 365 天的时间里，使用改良水源的家庭受降水和温度的影响大约是未使用改良水源家庭的一半。这表明改良水源能够在一定程度上提高家庭应对短期天气变化的能力。天气影响水源类型使用 ：通过逻辑回归分析，研究人员发现天气会影响家庭对水源类型的选择。在城市地区，温度升高会增加使用钻孔和井水的可能性，减少使用地表水的可能性；在农村地区，温度升高会增加使用钻孔和井水的可能性，减少使用管道水的可能性。降水方面，在城市地区，90 天内降水增加会减少使用管道水的可能性，增加使用井水的可能性；在农村地区，降水增加会减少使用钻孔的可能性。
研究结论与讨论
这项研究表明，撒哈拉以南非洲，尤其是农村地区的取水时间负担极易受到降水和温度变化的影响。未来气候变化下，温度升高和降水减少将增加取水负担，且大部分负担会落在妇女和女孩身上，这也可能通过延长取水时间增加儿童腹泻和死亡的风险。
研究还发现，电力接入可以在一定程度上缓解降水对取水负担的影响，可能是因为电力能够驱动水泵运输水，提高家庭应对气候变化的能力。此外，不同气候区域对天气变化的敏感度不同，干旱和温带地区相对热带地区更为脆弱。
然而，本研究也存在一定的局限性，研究人员只能量化天气（气候变率）对取水的影响，无法直接研究气候变化的影响，因为该地区 1990 年代以前的取水和天气数据稀缺，缺乏历史数据作为对比。尽管如此，该研究结果为利用各种代表性浓度路径（Representative Concentration Pathway，RCP）情景进行建模预测未来气候变化下撒哈拉以南非洲的取水负担提供了重要依据。
总的来说，该研究强调了在撒哈拉以南非洲建立气候适应性供水系统的重要性。政府和相关机构应考虑投资综合水 - 能源基础设施，提高供水的气候适应性，改善人类健康。同时，还需进一步研究电力接入与高于平均水平财富对取水负担影响的差异，以及短期天气对儿童腹泻发病率的影响机制，为制定更有效的政策和措施提供更充分的科学依据。
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