正文 第五章認識高溫天氣(2 / 3)

2.高溫的標準

高溫熱浪的標準主要依據高溫對人體產生影響或危害的程度而製定。世界各國和地區研究高溫熱浪所采取的方法不同,高溫熱浪的標準也有很大差異。目前國際上還沒有一個統一而明確的高溫熱浪標準。

(1)我國國內標準

我國國內一般把日最高氣溫達到或超過35℃時稱為高溫,連續數天(3天以上)的高溫天氣過程稱之為高溫熱浪(或稱之為高溫酷暑)。由於近年來高溫熱浪天氣的頻繁出現,高溫帶來的災害日益嚴重。為此,中國氣象部門針對高溫天氣的防禦,特別製定了高溫預警信號,分為橙色、黃色和藍色。橙色預警:過去48小時2個及以上省(區、市)大部地區持續出現最高氣溫達37℃及以上,且有成片達40℃及以上高溫天氣,預計未來48小時上述地區仍將持續出現最高氣溫為37℃及以上,且有成片40℃及以上的高溫天氣。黃色預警:過去48小時2個及以上省(區、市)大部地區持續出現最高氣溫達37℃及以上,預計未來48小時上述地區仍將持續出現37℃及以上高溫天氣。藍色預警:預計未來48小時4個及以上省(區、市)大部地區將持續出現最高氣溫為35℃及以上,且有成片達37℃及以上高溫天氣;或者已經出現並可能持續。

(2)世界各國高溫標準;

世界氣象組織建議高溫熱浪的標準為:日最高氣溫高於32℃,且持續3天以上。荷蘭皇家氣象研究所則定為:日最高氣溫高於25℃,且持續5天以上,其中至少有3天最高氣溫高於30℃。美國、加拿大、以色列等國家氣象部門依據綜合考慮了溫度和相對濕度影響的熱指數(也稱顯溫)發布高溫警報。例如美國發布高溫預警的標準是:當白天熱指數連續2天有3小時超過40.5℃或者預計熱指數在任一時間超過46.5℃,發布高溫警報。德國科學家基於人體熱量平衡模型,製定了人體體感溫度指標。例如當人體生理等效溫度(PET)超過41℃,熱死亡率顯著上升。因此以人體生理等效溫度(PET)大於41℃為高溫熱浪預警標準。

3.高溫的類型

由於人體對冷熱的感覺不僅取決於氣溫,還與空氣濕度、風速、太陽熱輻射等有關。因此,不同氣象條件下的高溫天氣,也有其相應的特征。通常有幹熱型和悶熱型兩種類型。幹熱型:氣溫極高、太陽輻射強而且空氣濕度小的高溫天氣,被稱為幹熱型高溫。在夏季,中國北方地區經常出現。悶熱型:由於夏季水汽豐富,空氣濕度大,在氣溫並不太高(相對而言)時,人們的感覺是悶熱,就像在蒸籠中,此類天氣被稱之為悶熱型高溫。由於出現這種天氣時人感覺像在桑拿浴室裏蒸桑拿一樣,所以又稱“桑拿天”。在我國沿海及長江中下遊,以及華南等地經常出現。

在自然界,任何物體之間總是相互不斷地進行著能量的傳遞和交換。人作為有機生命體,與其他物體或周圍環境的能量交換比較複雜。人攝入食物經氧化轉化為能量,一部分用於人體各器官的運動和對外做功,另一部分轉化為維持一定體溫所需的熱量,如果有多餘的熱量還要釋放到周圍環境中。人體與其熱環境間的熱交換機製是由氣溫、水汽壓、風速,以及平均輻射溫度來決定的,而平均輻射溫度取決於到達人體的所有長波和短波輻射。除了上述所列的氣象因素和人體新陳代謝速率外,還與服裝的絕熱性能以及人體熱生理有關。

高溫熱浪對人體的危害

1.人體溫度與環境

研究表明,人體與周圍環境的熱交換過程主要包括代謝產熱、輻射熱交換、對流熱交換、皮膚蒸發熱交換。其中,輻射熱交換、對流熱交換、皮膚蒸發熱交換與環境的氣象條件關係較大,而代謝產熱與環境的氣象條件關係較弱,但仍有一定關係。下麵分別給予介紹:

(1)代謝產熱,盡管該要素主要與人體活動和基礎代謝有關,但當環境的氣象條件出現極端情況時,人們會產生一係列生理反應,調整代謝產熱的多寡,如出現高溫時,人們就會減少活動,從而降低產熱量,如出現低溫時,人們就會身體打顫,從而增加產熱量。(2)輻射熱交換,當周圍物體表麵溫度低於人體體表溫度時,人體體表就不斷以輻射熱的方式向周圍物體表麵散熱,相反如果周圍物體表麵溫度高於人體體表溫度時,人體體表就不斷以輻射熱的方式從周圍物體表麵吸熱,兩者溫差越大,人體體表麵積越大,那麼通過輻射作用散發(吸收)的熱量就越多。(3)對流熱交換,人體的皮膚如一個黏附空氣層的實體,在空氣靜止時,該空氣層估計厚度約為4~8毫米,當風速為2米/秒時,空氣層厚度可縮小到1毫米。人體就是通過這個空氣層實現傳導和對流換熱,其中對流換熱的作用遠大於純粹的傳導換熱。對人體而言,對流主要取決於人體表麵溫度、人體形狀、表麵特征和大小、氣溫和吹向體表的空氣速度。其中人體表麵溫度與氣溫的溫差決定了機體是否獲熱或吸熱,而吹向體表的空氣速度及溫差的大小對對流熱交換起重要的作用。(4)皮膚蒸發熱交換,蒸發散熱指人體表麵的水分由液態轉化為氣態,人體表麵的水蒸氣由氣態轉為液體時出現吸熱,而實際中人體表麵的水蒸氣由氣態轉為液體時候出現吸熱非常少見,常見於高溫水蒸氣燙傷事故,因此日常中我們主要把皮膚蒸發熱交換看做是皮膚蒸發散熱。而皮膚蒸發散熱量主要取決於人體蒸發麵積、蒸發水量、體表溫度及該溫度下飽和水蒸氣分壓、空氣中水蒸氣分壓和風速。人體蒸發散熱有兩種形式:即不感蒸發和發汗,人體即使處於低溫環境中,沒有汗液分泌時,皮膚和呼吸道都不斷有水分滲出而被蒸發掉,這種水分蒸發稱為不感蒸發,其中皮膚的水分蒸發又稱為不顯汗。發汗是指汗腺分泌汗液的活動,發汗是可以意識到的明顯的汗液分泌,因此,汗液的蒸發又稱為可感蒸發。