地表之上,被称之为生物圈的那一层薄薄空间,在未来一段时期内将越来越热,但我们对热的感知和耐受力,并不完全却决于热量的客观大小。

新的研究发现,由于环境条件和我们的生理机制,热浪的温度比传统算法测定要的高出10°C。

美国国家气象局 (NWS)一直 使用体感温度(也称为热指数)来衡量环境条件对人类生理感受的作用。

但是我们今天的极端天气已经把系统推到了崩溃的边缘。出汗和降温的生理反应会影响我们大脑对相对温度的感觉。

物理学家罗伯特·斯蒂德曼(Robert Steadman)在 1979 年通过测量在不同湿度水平下,温度如何影响我们皮肤中的血流来计算热指数。

因此,在平均湿度约为70%的情况下,一具典型人体在阴凉处体验到的20°C就是20°C。

在更高的温度下,身体依靠蒸发汗水来降温,这使得体验感比实温更热。

例如,大约30°C的环温可能更像34.5°C。在湿度升高时,差异加剧。

湿度就是英国人现在苦不堪言的原因之一,尽管当地目前的气温,在世界其他地方看来,应属于令人惬意的温度。

湿度越高,蒸发效率就越低。我们的身体还通过靠近皮肤表面的静脉血液带走热量来降温。

今年早些时候的一项研究发现,我们对高温和高湿组合的耐受性比我们之前想象的还要糟糕,在全湿度条件下,温度的致命警戒线仅为31°C。

更糟糕的是,大气温度每升高 1 摄氏度,水蒸气会增加 7% 左右。

新南威尔士州依靠热指数定期发布公共警告,研究人员使用它来估计全球变暖带来的生理影响。

在大多数情况下,该指标准确地代表了环境条件的影响力。然而,热指数从来都不是为我们今天面临的极端高温和潮湿条件而设计的。

例如,80% 的相对湿度下,仅考虑了15-31°C之间的温度范围,但现在美国某些地区的温度连续数周上在32°C 以上。

不幸的是,通过将相同的公式应用于更极端的条件来简单地扩展计算,结果与我们身体的状况不匹配。

“大多数时候,国家气象局给你的热指数是正确的值。只在极端情况下,他们才会得到错误的数字。”加州大学的气候物理学家David Romps解释说。“当你将热指数映射回生理状态时,你会意识到,哦,这些人正承受着皮肤血流量非常高的问题,身体几乎没有办法补偿这种情况。热量和湿度,我们比以前认为的更接近极限边缘。

在最闷热的日子里,我们的体感温度起码少算了10°C。

所以今年早些时候,Romps 和加州大学伯克利分校的物理学家 Yi-Chuan Lu通过人体生理参数,把热指数扩展到所有温度和湿度条件下。

“原始表格覆盖的温度和湿度范围非常窄,”Lu 说,“我们的目标是将它扩展到所有温度,以便有更准确的公式。”

当皮肤表面100%的湿度阻止我们出汗时,Steadman的模型就会失效。

“我不是生理学家,但是当环境变得非常热时,身体会发生很多变化。”Romps 说。“将血液转移到皮肤会给系统带来压力,因为你正在抽取原本会被输送到内部器官的血液并将其输送到皮肤。被广泛采用的近似计算,无意中淡化了热浪的致命后果。”

在最新的论文中,该团队将升级版热指数应用于 1984 年至 2020 年间威力排名前100的热浪。他们确定中西部是美国最危险的热浪的发源地,而非之前的认为的南方。

众所周知,中西部的土壤在最严重的热浪期间是潮湿的,其中包括 1995 年 7 月的一次特别严重的热浪——高湿度导致 465 人死亡。

旧指数表明人们的皮肤血流量会增加 90%,而现在的新指数显示,它更像是增加了 170%

由于热浪已经是美国与天气相关的头号死因,尤其影响老年人和必须在户外工作的人,而且情况只会变得更糟,因此精确的热指数公式是一项至关重要的研究。

“93°​​C的热指数是可生存的上限。”Romps 说。“我们已经有了有效的人类体温调节模型,它对美国和整个地球未来的可居住性究竟意味着什么?我们正在研究一些可怕的事情。"

这项研究发表在《环境研究快报》上。

https://www.sciencealert.com/heat-waves-are-feeling-hotter-and-were-measuring-them-wrong-too

[ 广告 ]
赞一个 (11)

PREV :
NEXT :