2019年高考就在朋友圈的各种怀念以及吐槽中结束了。一千多万考生，不到3000所普通高校，其中所谓的重点名牌高校更是屈指可数。多年以后，我们可能不再记得高考作文写了些什么，也忘记了数学最后一道压轴题的解法。但是记忆中最鲜活的部分——六月的阳光和雨水以及空气中隐约的焦灼味道——也许，在这场改变命运的考试中，他们曾经扮演过某种重要的角色。

       温度

       2019年6月7日上午9点，广州市，气温30℃。同时，位于广东省东北部的梅州市，气温27℃。下图1展示了2005—2011年6月7日和8日高考两天平均气温的省内差异分布，不同颜色代表各区县温度相对全省平均温度的差值。我们可以清楚地看到，在一些地理面积或跨度较大的省份，如四川、新疆、内蒙、甘肃等，省内不同区县之间高考两天的平均温度差异可超过6摄氏度。而在那些面积相对较小，但高考人数庞大的省份，如河南、山东、广东等，省内温差最高也可达到4—5摄氏度。

Figure 1. Temperature deviation from provincial average for each county in June 7th and 8th during 2005-2011                                       

来源：笔者和合作者利用我国800多个气象监测站数据计算得到。

       早在大约半个世纪以前，实验室证据已经表明环境温度会影响人类大脑的运作，包括专注度、记忆力、信息处理和心理知觉能力等方面。最近的两项实证研究（Park, 2017; Graff Zivin et al., 2018）利用美国青少年和儿童在相对低风险的测试和考试中的表现，证明了短期高温暴露对认知能力的负面影响。那么，在高考这样高强度、高压力、高风险的考试中，学生是否能够足够专注而不会受到高温炎热的干扰？笔者和合作者利用2005—2011年本科学校入学生的高考成绩，匹配考试期间所在区县的平均温度，对这一问题进行了研究。图2是我们主要研究结果之一：左图显示了温度与考试成绩的关系，右图则是温度与考上一本大学的概率（用考生成绩是否高于一本分数线表示）之间的关系。在同时控制了降雨、相对湿度、风速等其他天气变量，区县不随时间变化的特征，以及每年可能调整的政策因素等的情况下，我们发现，高考两天的平均气温升高一个标准差 （约3.29摄氏度），高考成绩会降低将近6分，进而考上一本大学的概率会降低近2%。

    Figure 2. Relationship between temperature, log of exam scores, and probability of getting into good universities

       回到我们之前所说的省内温差分布图。假设其他条件相同，某省高考期间平均温度最高的A县比最低的B县高6摄氏度，我们的研究结果意味着A县考生的成绩平均会比B县低近10分。高考通常被认为是我国最公平的人才选拔机制之一，但6月的高温，特别是省内地区间的差别，给这一公平的机制蒙上了一层阴影。

       好消息是，空调的使用能够极大地缓解高温对考试成绩或者认知能力的负面影响。2017年我国家庭空调渗透率已高达97%，越来越多的高考考场也都装上了空调。如2017年广州市全部59个考点均安装了空调。但另一方面，空调保有量在城市和农村地区之间的差异也许会进一步加深对高考公平性的担忧。这也是目前高考期间是否开放空调存在争议的重要原因之一。更长远来看，我们还面临着气候变化、全球变暖的压力。未来温度的升高不仅直接影响农业、工业产出，还可能会通过认知能力、人力资本积累渠道影响社会福利水平。

       空气污染

       温度对考试成绩的影响可以通过空调的使用得到有效缓解，相比之下，对空气污染的适应和防护也许更加困难。无论是流行病学还是实证经济学的研究，都发现空气污染，尤其是直径不超过2.5微米的细颗粒物污染（PM2.5），会对人体健康造成严重威胁。图3是2014—2018年全国日平均PM2.5浓度变化，看起来6月高考期间（图中红色虚线所示）几乎是全年空气质量最好的时候。

Figure 3. Daily PM2.5 concentration from 2014-2018

来源：根据367个城市、1499个空气质量监测点数据计算

       如释重负？让我们再来看一些不那么美好的景象。图4是某地收获季节后焚烧秸秆的照片。通过露天焚烧来清理作物残留在世界各地有着悠久的历史，不仅因为这一方法省时省力，还因其有助于消灭虫害、增加土地肥效。但同时，大量研究表明，秸秆焚烧会释放颗粒物、挥发性有机物、二氧化碳等多种污染物。而且由于秸秆焚烧多在农村地区进行，这些污染物带来的健康和经济社会负担在很大程度上都由附近的农村居民承担。图5是利用美国航空航天局（NASA）两颗卫星TERRA和AQUA采集到的全球火灾观测数据绘制的2005—2011年安徽、河南和山东三省秸秆焚烧火点图，上述三地是我国玉米和小麦的主要产区，同时也是高考人数众多、竞争异常激烈的省份。每年高考前后恰恰是这三个省份集中进行秸秆焚烧的时间。

Figure 4. Straw burning and local air pollution

图片来源：澎湃新闻https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_1273622

Figure 5. Daily straw burning in Aihui, Henan, Shandong from 2005-2011

       利用之前提到的考生成绩数据，结合NASA卫星观测火点数据，笔者和合作者分析了高考期间安徽、河南和山东三省秸秆焚烧带来的空气污染对考生成绩的影响。与温度的研究相比，要剥离出秸秆焚烧对高考成绩的影响更加困难，因为秸秆焚烧作为一种与农业经济相关的活动，与期望收入等其他决定考试成绩的因素相关。因此，在控制气候条件、区县不随时间变化的特征、分省相关政策因素等的情况下，我们还进一步借助短期风向的随机变化，将秸秆焚烧通过污染途径对高考成绩的影响与其他影响因素区分开。我们发现，高考两天上下风向之间秸秆焚烧火点的数量升高一个标准差，高考成绩会降低约0.6分。与之前温度的影响相比，这一结果似乎显得微不足道。但我们利用主要污染物站点监测数据进行了进一步分析，并发现上风向的秸秆焚烧会显著增加颗粒物污染（包括PM2.5和PM10）。初略的换算显示，秸秆焚烧带来的一单位PM2.5浓度增加，会使得高考成绩降低约0.31%个标准差，这是Ebenstein et al. (2016)在以色列研究结果的近两倍。

       值得期待的未来

       我们的研究揭示了气候变化和空气污染对认知能力以及未来人力资本积累的影响。事实上，气候变化和空气污染对经济社会各方面的影响已日益受到学界和决策者的关注。近年来，各级政府积极调整产业结构和优化能源结构，从制定更严格的节能环保标准、加大执法监督力度，到利用碳市场等经济手段入手，重拳应对气候变化和污染防治的挑战。新的《大气污染防治法》明确提出对常规大气污染物和温室气体实施协同控制，以提高环境管理效率，实现多赢局面。

       当下有为，未来可期。

       最后，祝所有考生梦想成真！

 本文首发于澎湃新闻网，原文链接：

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_3755179

本文主要基于笔者和Joshua Graff Zivin (UCSD), Yingquan Song (Peking U), Tong Liu (HKUST), Peng Zhang (Hong Kong PolyU) 的两篇工作论文改写而成。