随着全球氣候的變化,夏季的熱浪在全球很多區域不斷上演。今年以來,北半球包括印度、我國、美國、西班牙、葡萄牙、英國等很多國家,都先後經曆了打破紀錄的高溫天氣。持續時間更長、更加頻繁出現的熱浪,使得炎炎夏日更加酷熱難耐。
“濕球溫度”
大家估計都有這樣的感覺,如果天氣是幹熱的話,似乎更容易忍耐。假如氣溫也高,空氣的濕度也大,那麼這種天氣是最難熬的。主要原因就在于人體對溫度的感受,是通過皮膚上的“溫度感受器”反饋到大腦中的。如果皮膚表面有汗液,那麼在汗液的蒸發時,會吸收一部分熱量,從而将身體内部的熱量帶走,使我們的皮膚感到涼爽舒适。
不過,如果當空氣中的濕度很大時,那麼空氣中的水分含量較高,那麼汗液的蒸發效應就會受阻,從而無法吸收體内積聚的熱量。這樣,汗液蒸發量的減少,最終導緻皮膚感受器對周圍環境的感受,是越來越不舒适的悶熱。這就是為什麼在夏季同樣的氣溫下,沿海地區要普遍比内地悶熱的根本原因。
所以,從某種意義上來說,在天氣預報中報出的氣溫值,僅僅是空氣的溫度值,并不反映周圍環境的濕度情況,因此也不能直觀反映人體對周圍環境溫度的感受。為了解決這個問題,在氣象學中,還有另外一個溫度的概念,即“濕球溫度”,它的定義是當空氣中水蒸氣的含量達到飽和時,所對應的空氣溫度。
人體對“濕球溫度”的感受
影響“濕球溫度”高低的因素,除了與太陽輻射強度、環境的“幹球溫度”即常規的氣溫值有直接的關系外,凡是能影響水分蒸發的因素,都會幹擾“濕球溫度”的高低,比如風速、空氣對流等等,因此應用“濕球溫度”,對于衡量人體對環境溫度的真實感受非常貼切和有效,越來越受到人們和氣象研究者的青睐。
在以往的研究中,有研究團隊針對“濕球溫度”的高低與人體壓之間的關系進行了實驗,結果表明:當“濕球溫度”處在26-31攝氏度之間,人們暴露在這樣的環境中30分鐘以上,身體的壓力就将大幅增長;而暴露在超過31攝氏度的“濕球溫度”時,在戶外鍛煉最多隻能堅持20分鐘。此後,随着“濕球溫度”的增加,堅持的時間就會大幅下降。
此前,科學家們認為,地球上的任何地方,如果換算成“濕球溫度”的話,不可能會超過31.7攝氏度。但是,随着全球變暖進程的加劇,在某些區域的某些時段,這一估測範圍被“無情”地打破了,其中最為突出的地區為南亞、中東沿海和美國西部地區,比如今年6月份,在巴基斯坦雅各巴德的最高濕球溫度為 33.6 攝氏度,德裡的最高濕球溫度甚至更高。
那麼,人體所能承受的最高溫度和濕度“組合體”是多少呢?為此,美國的科學家近期又做了一項實驗。
人體忍耐高溫高濕環境的實驗在實驗前,每個健康的青年男女參與者都吞下了一個小型的遙測“藥丸”,用于監測他們身體深處的核心溫度。然後,他們坐在環境實驗室中,這個實驗室剛好能滿足他們日常生活中最基本的活動,比如吃飯、散步和休息。研究人員緩慢增加實驗室内的溫度或者濕度,組合出溫度和濕度的各種“配對”方式,繼而監測受試者的核心溫度何時開始上升。
人體的核心溫度開始升高的“界限”,即溫度和濕度的組合,被研究人員确定為“臨界環境極限”。當低于這個極限時,身體能夠随着時間的推移保持相對穩定的核心溫度,也就是說身體還可以進行本能的調節。當超過這個極限時,身體的核心溫度開始升高,這種情況下心髒必須将更多的血液“泵”入皮膚以更有效地散發熱量。
當核心溫度開始升高時,一開始受試者還可以通過出汗來快速散發熱量,但是當超過一定數值或者持續時間過長時,人體出汗的數量就變得越來越少,這既有環境中濕度較大的緣故,當然也有身體機能下降的原因。如果長期暴露在相應的高溫和高濕環境下,與熱相關的疾病出現概率就會大大增加。
科學家們感到擔憂的原因當受試者忍受不住時,就會宣布退出,最後研究人員将這些受試者的平均值作為實驗結果。結果表明,100%濕度下的31攝氏度或者60%濕度下的38攝氏度,則是人體所能忍受的極限,這要比以往研究和預想中的數值低出很多,這也是為什麼在得出這組數據之後,科學家們感到非常震驚和擔憂的原因。
一方面,包括我國在内的很多沿海地區,夏季空氣中的相對濕度值都會高于60%,特别是季風經過的沿海地區,相對溫度值普遍要高于70%,局部地區的一些時段甚至會高于80%,濕度越高,表明人體所能忍受的溫度值就會降低,這說明有很多區域的人們,在盛夏對環境的忍耐,實際上是超過了人體的“臨界環境極限”的,屬于“超負荷運行”。
另一方面,即使是在較低的溫度和較低的濕度下,也就是說沒有達到“臨界環境極限”的情況下,身體也并非是完全可調節和可适應的,在特定的溫度和濕度組合下,也會對心髒和其他身體系統造成壓力。特别是對老年人、有基礎疾病的人群來說,長時間暴露在這樣的環境下也會産生比較嚴重的後果。
怎麼樣才能安全度過這種高溫和高濕的天氣呢?最重要的兩個方面就是尋找可以降溫的區域以及保持充足的水分攝入。對于經濟發達地區、條件優越的人們來說,這兩點非常好辦,開空調、定期喝水、去涼快的地方遊泳就是喽。
但對于貧窮地區、經濟條件不好、受環境變化影響大的區域的人們來說,那就非常難熬了,比如沒有安裝空調、受夏季森林野火影響時常停電、能源成本高、極度幹旱等等這樣的地區,想要定期喝上水、躲在涼爽空調的房間内簡直是“奢侈”了,這種情況在非洲的熱帶和沿海地區,問題更為突出。
高溫高濕的極不舒适環境,目前正在侵擾着地球上越來越多的地區和越來越多的人群,而且從根本上解決這個問題的難度非常大,這既有人類社會發展的問題,同時也有氣候變化的問題。應對氣候變化并不是未來的課題,而是我們人類目前正在面臨且亟需攻克的嚴峻課題。
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