衡量制冷需求的标准方法，计算温度超过基线的度数，然后将这些度数在整个季节中求和，存在一个根本性的盲点：它将湿度高的30度天与干燥的30度天同等对待。《自然·通讯》上的一项新研究表明，这一盲点至关重要，而且它正在变得越来越严重。
这篇由夏威夷大学马诺阿分校的Jake W. Casselman和Christina Karamperidou撰写的论文引入了”效率加权制冷度日”（eCDD）。与传统制冷度日（CDD）不同，eCDD考虑了空调效率取决于温度和湿度这两个因素的事实。当天气炎热潮湿时，压缩机必须更努力地将热量排放到更热的环境中，而空气中水分的额外潜热又增加了额外负担。
该指标
传统CDD的计算方法是取日平均温度与基准温度，通常为摄氏18度（华氏65度），之间的正差值，然后将这些差值在整个季节中求和。它假设每升温一度都需要相同数量的冷却能源，无论湿度如何或空调必须多努力地工作。
eCDD用基于物理的替代方案取代了这一假设。它将环境温度和湿度与制冷所需的热力学功联系起来，利用了制冷的性能系数（COP），即衡量热泵或空调移动热量的效率的指标。随着室内外温差的增加，COP会下降，而湿度增加了仅基于温度的指标中不会出现的潜热负荷。
结果是eCDD可能与CDD存在显著差异，而且这种差异正在扩大。
数据揭示的内容
将eCDD应用于北美的历史气候数据，研究人员发现制冷效率，每度日提供的制冷量，自1971年以来每十年下降了2%到4%。这种下降是由传统CDD无法捕捉的湿度趋势驱动的。
在未来气候情景下，研究预测到本世纪末，eCDD将在不同地区增加10%至80%，具体取决于排放路径和当地湿度状况的变化。这一广泛范围反映了一个关键发现：北美各地的温度和湿度趋势在空间上是相反的。一些地区变得更热更潮湿，加剧了效率问题。另一些地区变得更热但更干燥，部分抵消了效率损失。
事实上，该研究预测了干热在大陆范围内向东扩展，这可能在历史上更潮湿的地区提高极端高温期间的制冷效率。但这对于整体制冷需求来说是净负面的，因为各地的气温都在上升。
这对能源规划为何重要
实际影响在于，仅基于温度的指标会错误地表述制冷需求，而且这种错误表述是系统性的。出现湿热热浪的地区对电网造成的压力远远超过单纯温度所预测的。对于规划容量、备用裕度和输电投资的公用事业公司和电网运营商来说，这种差异至关重要。
同样的道理也适用于排放核算。使用化石燃料密集型电网的地区，其制冷排放量可能会不成比例地更高，因为在潮湿条件下每度日的实际能源需求高于CDD所暗示的水平。在使用传统CDD的任何规划框架中，制冷的排放影响都被低估了。
研究人员还指出，建筑规范和电器标准可以从基于eCDD的设计标准中受益，而且气候适应投资，空调部署、电网升级和热浪防范，如果考虑到湿度-效率耦合，将产生更准确的需求预测。
基础的网格分析输出可在Zenodo上获取。
来源
[1] Casselman, J.W. & Karamperidou, C. “Efficiency-weighted cooling degree days reveal opposing temperature and humidity effects on energy demand.” Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-75388-9
婷 翻译