风寒并非你所想的那样

数学可能不可靠,但冻伤是真实存在的。
White-skinned person in a furry green robe with frost on face and sunglasses during low wind chill temperatures
让我们来揭开寒冷天气预报中另一个“温度”的神秘面纱。Deposit Photos

如果你在寒冷的日子里查看手机上的天气应用,它可能会显示当前温度为 25°F,但“感觉像” 15°F。别担心,气象学家并没有打电话给你的阿姨问她感觉有多冷。相反,他们正在使用一种有些神秘的计算来确定所谓的风寒。

随着美国一些地区目前正经历本季最冷的空气,了解风寒是什么以及为什么它是一个重要指标是很有必要的。

什么是风寒?

“当你身处有风的寒冷天气中时的感觉,”马里兰州学院公园国家气象局(NWS)天气预测中心的一位首席预报员 Bob Oravec 说。“所以它感觉比实际温度更冷。”

他说,风吹得越快,越多的冷空气就会掠过你的皮肤表面,降低你皮肤的温度。这就像往热汤上吹气使其冷却一样。

Oravec 说:“你正在为那个更热的表面产生风寒。”“你可以把自己想象成一碗汤,然后风就是吹着你的人。”

打寒颤。那么它是如何计算的呢?

国家气象局的研究人员使用数学公式来计算风寒。在该公式中,风速(以英里/小时为单位,即 *v*)从气温(以华氏度为单位,即 *T*)中减去。它可以用于低于 50°F 的温度和高于 3 mph 的风速。或者,如果你不想自己做数学计算,你可以使用这个由国家气象局创建的便捷小计算器

整个计算基于身体在不同温度下的热量散失速度。1945 年,科学家 Paul Siple 和 Charles Passel 在南极洲通过实验研究了水在不同风速下结冰所需的时间,创建了最初的风寒指数,恰当地命名为 Siple 和 Passel 指数,根据国家气象局的说法

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2001 年,国家气象局和加拿大气象局根据对 12 名志愿者的真人试验更新了公式和指数。志愿者们被置于各种温度和风速的冷风隧道中,同时在跑步机上以 3 英里/小时的速度行走。研究人员随后测量了他们脸颊、前额、鼻子和下巴的热流。

需要注意的是,风寒有其局限性。它基于仅 12 人的样本量,假设太阳的温暖没有影响,并且始终在 5 英尺的高度计算风速——这是国家气象局假定的大多数人的身高。因此,一些气象学家和热力学专家认为,它应该被一个更复杂的指标取代,例如通用热气候指数。然而,Oravec 表示,风寒可以作为快速判断如何穿衣保暖的有用指标。

Chart with temperature, wind speed, and frostbite times in light blue, dark blue, and purple
2001 年更新的风寒公式版本。国家气象局

我为什么应该关心风寒?

风寒不仅会让户外活动变得不舒服,还可能变得不安全。Oravec 说:“如果你有暴露在强风下的皮肤,你可能会更快地发生冻伤。”

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当活体组织结冰时,这种现象被称为冻伤,只要气温降至 32°F 以下就可能发生。你的皮肤周围有一层绝缘空气,当风扰乱这层绝缘层时,它会加速热量散失并导致皮肤结冰。冻伤有时会导致细胞损伤,甚至导致皮肤或其他软组织死亡。上表显示了不同温度和风速下的风寒,以及在不同风寒温度下暴露皮肤冻伤所需的时间。

但是有办法可以保护自己免受风寒和冻伤的侵害。除了“去佛罗里达旅行”之外,Oravec 建议穿暖和并覆盖任何暴露的皮肤,包括脸部。因此,如果你住在气候较冷的地方,可能该投资一件好的滑雪面罩了。它可以在你的 N95 口罩下分层穿戴,看起来会不错。

 

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玛姬·盖洛韦

编辑实习生

Maggie Galloway是《流行科学》杂志2022年春季的编辑实习生,也是西北大学梅迪尔新闻学院的学生。她来自湾区,并且很喜欢说“hella”(俚语,表示“非常”)。当她不写作时,她通常在听播客,散步,或者看磷虾的照片(它们非常美丽)。


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