□建 安
7月以來(lái),高溫天氣覆蓋我國江南、江淮、江漢及重慶等地的19個(gè)?。▍^、市),部分城市氣溫超過(guò)了42攝氏度,刷新了有氣象記錄以來(lái)的歷史極值。中國氣象局于7月30日啟動(dòng)了重大氣象災害(高溫)(Ⅱ)級應急響應,這也是有史以來(lái)氣象部門(mén)啟動(dòng)的最高級別的高溫應急響應。
同樣,入夏以來(lái),熱浪一陣接一陣地襲擊了美國華盛頓地區,天氣預報多次接近甚至超過(guò)38攝氏度,更要命的是相對濕度又總是在60%以上,而風(fēng)速卻提不起來(lái),都是極微弱的風(fēng),臉上的汗除了拿毛巾擦掉就沒(méi)有辦法。
這種天氣,按照美國國家海洋和大氣管理局的酷熱指數,屬于對人身體極端危險的紅色警戒范圍。
在這種情況下長(cháng)時(shí)間暴曬,身體再好也有可能出現各種中暑癥狀,例如出大汗、口渴、高燒、皮膚灼熱、頭暈頭痛、惡心嘔吐,嚴重的會(huì )引起血壓下降,脈搏加速或是搏動(dòng)微弱,昏迷痙攣以致死亡。
這些癥狀都是因為人體內的熱量無(wú)法正常地向外散發(fā),引起體溫上升,導致體內電解質(zhì)失衡,呼吸與血液循環(huán)和其他內分泌系統紊亂等嚴重后果。為什么在高溫高濕條件下人體的熱量散發(fā)會(huì )出現問(wèn)題呢?
我們知道,傳熱有三種形式:物體之間通過(guò)分子震動(dòng)和自由電子移動(dòng)導致的換熱,稱(chēng)之為熱傳導;流體(液體或氣體)因為流動(dòng)使得溫度不同的部分趨于均勻,稱(chēng)之為熱對流,例如地面的高溫上升氣流將熱量帶到比較冷的高空;還有一種是物體通過(guò)電磁波輻射向外散發(fā)熱量,稱(chēng)為熱輻射,曬太陽(yáng)就是最好的例子。
熱量要從A向B傳遞,顯而易見(jiàn)的條件是A的溫度要比B的溫度高,這與水往低處流的道理是一樣的。所以在夏天但是氣溫還是低于體溫的時(shí)候,穿得越少感覺(jué)越?jīng)隹?。與之相反,在冬天為了保暖則要捂得嚴嚴的,而且要穿絕熱性能好的厚衣服。
除了溫差這個(gè)最基本的物理因素之外,氣象學(xué)里還有一個(gè)重要的因素會(huì )影響熱量的傳遞,那就是相對濕度。在一定溫度下,空氣中能夠含有的水蒸氣是有限度的,超過(guò)這個(gè)限度就會(huì )結露水,這時(shí)候空氣中的水蒸氣所占的部分,用氣壓做單位,就叫做飽和蒸汽壓。所謂相對濕度就是空氣中的水蒸氣分壓與該溫度時(shí)的飽和蒸汽壓之比。
相對濕度對人在高溫天氣的影響與人們排汗有關(guān)系。人們通過(guò)排汗,汗水蒸發(fā)帶走體內的熱量,可以讓人感覺(jué)涼爽一些。蒸發(fā)屬于汽化過(guò)程,汽化需要吸收大量的熱。因此,汗水蒸發(fā)對人體降溫起的作用極大。
但是,如果空氣中本來(lái)就已經(jīng)含有大量的水汽,也就是相對濕度很高,這時(shí)候空氣就很難容納更多的水分,汗水就不容易蒸發(fā),當然不利于人體降溫。舉例說(shuō),如果氣溫是32攝氏度,但是空氣的濕度接近飽和,相對濕度在95%以上時(shí),酷熱指數就達到了極度危險的紅色警戒線(xiàn)。而如果相對濕度在50%以下,氣溫要超過(guò)40攝氏度才會(huì )出現這種嚴重危險的情況。
還有一個(gè)重要的因素需要考慮,那就是風(fēng)速。流體從固體表面流過(guò)時(shí)它們之間會(huì )產(chǎn)生熱交換,這叫做對流換熱。這種換熱對減低固體的溫度效果明顯。所以即使是很熱的天氣,只要刮點(diǎn)小風(fēng),人們也會(huì )感覺(jué)涼爽許多,對于中暑患者,盡快把他們置于陰涼通風(fēng)的地方,會(huì )有助于緩解癥狀。
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