与人体冷热感觉相关的天气因素

人体的冷热感属于触觉问题。很多人习惯只以温度的高低来推断人体冷热感觉(感受温度)的唯一标准。事实上,人体的感觉温度有时与实际温度相差甚远。比如人们常说的“大热天在三伏天”,但是我们看气象资料,大部分地区的最高气温并没有出现在三伏天,而是出现在三伏天前后。三伏天之所以让人感觉最热,是因为此时的“热”加了“湿”,闷热。人们也有这样的体验,在旋转的电风扇下,经常会觉得电风扇吹来的风很凉。当你把温度计放在电风扇前吹一吹,你会发现温度计上的温度并没有下降。人们感到凉爽,因为风改变了空气湿度。夏天刚游完泳从水里上岸很爽。如果有风,它甚至会冷得发抖。这些都说明大气环境对人体的影响是全方位的,决定人体冷热感的主要因素是湿度和风,不可忽视。

空气的湿度是表示空气干湿程度的物理量,可以用两种方式表示。一种是绝对湿度,用单位体积空气中所含水蒸气的质量(或压力)来表示,表示空气中所含水蒸气的量。在一定温度下,一定体积的空气中所能容纳的水蒸气存在一个最大值,在这个极限下的水蒸气处于饱和状态。此时的气体称为饱和气体。另一种方式是相对湿度,用一定温度下空气的绝对湿度与同一温度下饱和水蒸气的密度(或压力)的百分比比值来表示,表示空气中水蒸气距离饱和的距离。相对湿度越大,空气中的水蒸气越接近饱和,空气中可供水蒸气分子填充的“空位”越少,蒸发就应该越慢。湿度对人冷热感的影响是由空气的相对湿度决定的。天气炎热时,为了保持体温在37℃左右,人体必须不断向外界散发热量。主要是通过汗腺向外界分泌汗液,通过蒸发吸收热量并带走。汗液的分子从汗液表面跑出来,变成水蒸气分子。如果人处于相对静止的空气环境中,这些水蒸气分子会停留在人体皮肤附近,形成“绝缘层”。“保温层”里的水蒸气越来越接近饱和(空气的相对湿度越来越大)。导致汗液蒸发速度越来越慢,让人感觉闷热。这时候如果有风吹或者开电风扇,“保温层”就会被吹走,空气相对湿度降低,汗液蒸发速度更快,让人感觉凉爽。

温度为24℃时,空气中的湿度对人体冷热感的影响相对较小。人们感觉不冷也不热。24℃的空气带走了人体的一部分热量,而人体内产生的热量弥补了空气带走的那部分热量,所以人体保持了相对的热平衡,感觉良好。当温度低于或高于24℃时,人会有明显的冷热感,相对湿度对人体的冷热感起着很大的作用。比如温度25℃,相对湿度30%时,人体没有冷或热的感觉;如果在相同温度下,相对湿度增加到95%,人体会感到闷热。经测定,温度为17.8℃,相对湿度为100%时,人体的冷热感是一样的,温度为28.6℃,相对湿度为20%时也是一样的。

除了空气的温度和湿度,风速也是人体冷热感的一个非常重要的因素。冬天,刮风的天气或者坐在奔驰敞篷车里,人们似乎会觉得更冷。这是因为风能吹走了人体周围的空气“绝缘层”,带走了热量。一般风速越大,人体流失的热量越快、越多。

在大量的医学气象科学实验中,人们发现了风速与人体感受冷热的关系:当温度为10℃,风力为3级时,人们感受到的温度为5℃;风力5级时,人感觉温度和0℃时一样。当气温为1.1℃,风力为2级时,人感觉气温为-2.8℃;风力5级时,人会感觉气温会下降到-15.5℃。根据实验,大致可以得出这样的结论:气温在0℃以上时,风速每增加两级,人的冷感就会降低3-5℃;气温在0℃以下时,风速每增加两级,人的冷感就会下降6-8℃。

可见,在日常生活中,你根据天气预报增减衣服时,不仅要关注气温,还要考虑空气湿度和风速。只有这样,你的衣服才能适合冷热天气。