从东北亚、欧洲到美国，多地近日遭遇极端高温，相关热浪已造成数千人死亡，助长野火，并对水、食品和能源供应形成压力。媒体常用“有史以来最热的一天”概括高温事件，但气候科学家指出，这一说法通常指仪器记录中的最高温度，而不是地球在全部历史时期达到的绝对最高温。如何确认纪录，取决于观测范围、数据质量和比较的时间尺度。

全球有数千个气象站持续跟踪温度。一个地点若超过该站在某个特定日、月份或季节记录的此前最高值，就可以创下相应纪录。科学家计算区域和全球温度时，还会把气象站与船舶、海洋浮标收集的数据结合起来，再通过统一方法判断平均温度及其变化。因观测站分布、仪器和统计方法不同，“最热”必须说明究竟是单点、区域，还是全球平均。

世界上最古老的连续温度记录，是始于1659年的中央英格兰温度数据序列。覆盖全球、时间跨度较长的三个完整数据集，则分别由美国戈达德太空研究所（Goddard Institute for Space Studies）、美国国家环境信息中心（National Centers for Environmental Information）和英国气象局哈德利中心（Met Office Hadley Centre）维护，并自1880年起形成全面记录。不同机构采用不同方法，却持续观察到相同方向。

地球在45亿年的历史中曾经拥有比今天更炎热的气候。气候学家弗里德里克·奥托（Friedrike Otto）说，研究早期气候不能依靠现代温度计，而要分析冰芯、树木年轮、海洋沉积物和化石等“气候档案”。她指出：“这些档案保存了数千年至数百万年前的温度、降雨和大气条件信息。”南极最完整的连续冰芯记录可追溯超过一百万年，其中保存的古代气泡还能用于测量过去的大气二氧化碳水平。

这些资料显示，当前变暖的异常之处不只是温度水平，也在于变化速度。NASA表示，今天的气候变化主要由人类燃烧化石燃料造成，发生速度远快于过去一百万年中的多数变化。约5600万年前，大量碳进入大气，可能来自火山活动以及海洋沉积物释放的甲烷，并引发全球变暖。奥托说，掌握气候物理规律后，研究人员可以用模型检验不同驱动因素如何产生不同的气候和天气条件：“我们知道支配气候物理的方程，也可以使用气候模型，观察不同驱动因素的变化会产生怎样的气候和天气条件。”

判断一场热浪是否受到气候变化影响，还需要归因科学。研究人员利用气候模型，比较当今气候与没有人为变暖的模拟世界中，同一事件发生的可能性和强度。世界天气归因组织（World Weather Attribution）对欧洲6月热浪的分析认为，在所研究区域内，这场热浪是有记录以来最严重的一次；在欧洲著名炎热年份1976年，达到同样温度几乎不可能。NASA、美国国家海洋暨大气总署（NOAA）以及欧盟哥白尼气候变化服务（Copernicus Climate Change Service）虽使用不同数据集，仍得出过去十年是有记录以来最热年份的结论。

单个炎热年份本身不能证明长期趋势。气候科学家需要分析数十年数据，把持续变暖与正常天气波动区分开来。都柏林大学学院（University College Dublin）气候学家杰拉尔德·米尔斯（Gerald Mills）将这种判断概括为：“你寻找的是一致性，是所有证据的汇聚。”因此，全球平均纪录、区域热浪、海洋温度和长期自然档案必须相互印证，而不能只依据某一座气象站的一次读数。

温度数字也不等于人体实际承受的热量。空气温度无法完整描述热对人体的影响，气象服务因此发布“体感”温度。在美国，国家气象局（National Weather Service）的热指数结合空气温度与湿度；英国气象局（Met Office）的体感指标还考虑风寒等因素。湿度越高，汗液越难蒸发，身体降温能力越弱，空气温度便会感觉更高。科学家还使用湿球温度评估热应激：把温度计球部包在湿布中测量。当湿球温度接近实际空气温度，空气趋于饱和，人体散热更加困难；持续接近35摄氏度、即95华氏度时，即使在阴凉处休息并补充水分，也可能发生过热。

城市环境会进一步放大风险。城市热岛效应来自植被被道路和建筑取代、密集建筑削弱通风等因素，令城市比周边地区更热。米尔斯表示，取决于人在城市中的具体位置，植被减少、铺面增多和建筑密集等因素叠加，“所有这些因素结合起来，取决于你相对于城市的位置，可能让人相当不舒服”。增加树木、公园和绿色屋顶，尽可能移除或减少不透水铺面，并采用颜色较浅、反射性更强的建筑材料，都是降低热岛效应的措施。所谓“最热一天”，最终不仅是一项纪录，也是一套持续检验地球气候变化速度与人类暴露风险的观测体系。