一样的温度,不一样的感受

2020-08-13 07:17
发明与创新·小学生 2020年1期
关键词:体感风力热量

冬日的一天早晨,张阿姨站在寒风中瑟瑟发抖,心想:今天的温度和昨天差不多,为什么今天感觉这么冷?是心理作用吗?当然不是,即使温度计显示的气温一样,但人们的感受会随季节、天气条件的不同而有所差异。

风能吹走人体热量

同样是20℃,在春天一个无风的下午,人会感觉暖和;而在夏天一个微风吹拂的傍晚,人也许会觉得有点凉意。

我们对环境温度的感受和人体与环境的热量交换密切相关。人体通过新陈代谢把食物转化成热量来产生体温。为了让体温保持恒定,人体内部产生的热量必须与向周边环境散发出去的热量平衡,因此人体皮肤表面时刻都会通过空气的传导和流动与外界环境进行热量交换。

在寒冷季节,皮肤表面会形成一层薄薄的空氣分子层。由于空气是热的不良导体,这个贴近人体表面的空气层具有保暖作用,可以保护我们免受冷空气伤害。因此,在寒冷季节无风的日子,我们感受到的温度要比温度计显示的气温高,也就是说,我们的体感温度比气温高。

一旦有风,这层空气层就会被吹散,人体热量被冷空气从皮肤表面迅速带走。在气温、湿度相同的情况下,风越大,人体失去的热量越多,人会感觉越寒冷。

风力与体感温度的关系

通过大量科学实验,科学家发现了风力与体感温度的关系:当气温在0℃以上时,风力每增加2级,体感温度就下降3℃~5℃;当气温在0℃以下时,风力每增加2级,体感温度就下降6℃~8℃。

比如,当气温为10℃时,风力为3级,人的体感温度可能只有5℃;风力为5级,人的体感温度可能只有0℃;风力为7级,人的体感温度约为零下3℃。当气温为零下10℃、风力达到7级时,人的感觉就像处于零下21℃的环境中。

在寒冷的天气里,强风把热量迅速带走,皮肤容易生冻疮。冻疮往往出现在手指和脚趾,这是因为肢端是离身体热源最远的部位。

潮湿空气惹人烦

无论什么时候,风都会让人感觉更冷。但是,潮湿空气对体感温度的影响在秋冬季和夏季是不一样的。

在秋天和冬天,同样的温度下,雨天和雾天会让人感觉比晴天更冷,因为潮湿空气的传热效率比干空气高,人体丧失热量的速度比产生热量的速度快。

在夏天,潮湿的空气会让人感觉更热。在炎热的天气里,人会出汗,汗水蒸发会带走一定的热量,起到降温作用。当空气相对干燥时,汗水蒸发起到的降温作用很有效;如果还有风,降温效果会更加明显。当空气潮湿,空气中的水汽接近饱和时,汗水无法从皮肤表面蒸发掉,降温效果无法实现,因此,在高温高湿的“黄梅天”,人会感到更热、更难熬。

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