高温和潮湿天气为何难以忍耐?科学家做了实验,得出身体的极限!


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随着全球气候的变化 , 夏季的热浪在全球很多区域不断上演 。 今年以来 , 北半球包括印度、我国、美国、西班牙、葡萄牙、英国等很多国家 , 都先后经历了打破纪录的高温天气 。 持续时间更长、更加频繁出现的热浪 , 使得炎炎夏日更加酷热难耐 。

“湿球温度”大家估计都有这样的感觉 , 如果天气是干热的话 , 似乎更容易忍耐 。 假如气温也高 , 空气的湿度也大 , 那么这种天气是最难熬的 。 主要原因就在于人体对温度的感受 , 是通过皮肤上的“温度感受器”反馈到大脑中的 。 如果皮肤表面有汗液 , 那么在汗液的蒸发时 , 会吸收一部分热量 , 从而将身体内部的热量带走 , 使我们的皮肤感到凉爽舒适 。

不过 , 如果当空气中的湿度很大时 , 那么空气中的水分含量较高 , 那么汗液的蒸发效应就会受阻 , 从而无法吸收体内积聚的热量 。 这样 , 汗液蒸发量的减少 , 最终导致皮肤感受器对周围环境的感受 , 是越来越不舒适的闷热 。 这就是为什么在夏季同样的气温下 , 沿海地区要普遍比内地闷热的根本原因 。

所以 , 从某种意义上来说 , 在天气预报中报出的气温值 , 仅仅是空气的温度值 , 并不反映周围环境的湿度情况 , 因此也不能直观反映人体对周围环境温度的感受 。 为了解决这个问题 , 在气象学中 , 还有另外一个温度的概念 , 即“湿球温度” , 它的定义是当空气中水蒸气的含量达到饱和时 , 所对应的空气温度 。

人体对“湿球温度”的感受影响“湿球温度”高低的因素 , 除了与太阳辐射强度、环境的“干球温度”即常规的气温值有直接的关系外 , 凡是能影响水分蒸发的因素 , 都会干扰“湿球温度”的高低 , 比如风速、空气对流等等 , 因此应用“湿球温度” , 对于衡量人体对环境温度的真实感受非常贴切和有效 , 越来越受到人们和气象研究者的青睐 。

在以往的研究中 , 有研究团队针对“湿球温度”的高低与人体压之间的关系进行了实验 , 结果表明:当“湿球温度”处在26-31摄氏度之间 , 人们暴露在这样的环境中30分钟以上 , 身体的压力就将大幅增长;而暴露在超过31摄氏度的“湿球温度”时 , 在户外锻炼最多只能坚持20分钟 。 此后 , 随着“湿球温度”的增加 , 坚持的时间就会大幅下降 。

此前 , 科学家们认为 , 地球上的任何地方 , 如果换算成“湿球温度”的话 , 不可能会超过31.7摄氏度 。 但是 , 随着全球变暖进程的加剧 , 在某些区域的某些时段 , 这一估测范围被“无情”地打破了 , 其中最为突出的地区为南亚、中东沿海和美国西部地区 , 比如今年6月份 , 在巴基斯坦雅各巴德的最高湿球温度为 33.6 摄氏度 , 德里的最高湿球温度甚至更高 。

那么 , 人体所能承受的最高温度和湿度“组合体”是多少呢?为此 , 美国的科学家近期又做了一项实验 。
人体忍耐高温高湿环境的实验在实验前 , 每个健康的青年男女参与者都吞下了一个小型的遥测“药丸” , 用于监测他们身体深处的核心温度 。 然后 , 他们坐在环境实验室中 , 这个实验室刚好能满足他们日常生活中最基本的活动 , 比如吃饭、散步和休息 。 研究人员缓慢增加实验室内的温度或者湿度 , 组合出温度和湿度的各种“配对”方式 , 继而监测受试者的核心温度何时开始上升 。
人体的核心温度开始升高的“界限” , 即温度和湿度的组合 , 被研究人员确定为“临界环境极限” 。 当低于这个极限时 , 身体能够随着时间的推移保持相对稳定的核心温度 , 也就是说身体还可以进行本能的调节 。 当超过这个极限时 , 身体的核心温度开始升高 , 这种情况下心脏必须将更多的血液“泵”入皮肤以更有效地散发热量 。

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