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风寒究竟是什么意思?

虽然常被描述为“体感”温度,但风寒效应远不止于你身处室外时的感受。

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图片来源:Daniel M. Nagy/Shutterstock

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你可能知道,当冬季的预报显示出两组数字时,那天气有多么严峻。其中一组是每日的实际气温。另一组更低的数字则显示了风寒——气象学家可能会用“体感”这个词来形容。

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虽然“体感”这个说法方便谈论风寒,但它并非完全准确的简写。风寒的概念——以及气象学家用来计算它的公式——衡量的是风速和室外温度如何结合,产生比单独的温度更具挑战性的条件。

随着研究人员不断完善他们对风与人体相互作用的理解,这个公式已经被(并将继续)不断调整。“我认为,风寒温度可能是科学过程完整呈现的一个很好的代表,”霍巴特和威廉史密斯学院的大气科学家尼尔·莱尔德说。

风的影响

风寒的计算评估了我们本能就知道的一点:风会让寒冷的日子感觉更糟。我们的身体会产生热量,并将其传递到大气中。如果空气在我们皮肤周围滞留——正如羽绒服蓬松的内层所发生的现象——我们的身体就能加热它,我们就能保持相对温暖。莱尔德说,微风则造成相反的情况。被我们身体加热的空气被吹走,并被更冷的环境取代。风越强,我们失去的热空气的速度就越快。持续的热量散失到大气中,会迫使我们的身体更加努力地工作,以保持温暖。

风让寒冷更难以忍受的最残酷的例子可以在南极洲找到,风寒效应的测量理念就诞生于此。在上世纪三十年代末和四十年代初,美国南极服务队的两名成员保罗·西普尔和查尔斯·帕塞尔写道:“在地球上,或许没有哪个地方比极地地区更能敏锐地意识到需要一个合适的尺度来表达感知温度了。”在小美国三号探险基地,两人进行了第一次实验,以测量他们称之为“风寒指数”的指标。该团队将一个装满水的罐子悬挂在户外,测量在不同风速和温度下水冻结所需的时间,然后得出了一个计算“大气总冷却能力”的公式。

诚然,一罐水不是人体,因此最初的风寒测量相当粗糙。“它一开始并没有那么具有代表性,但它是当时唯一能获得的信息,”莱尔德说。“这更多的是一种思考方式,[即]这些极端条件会在很短的时间内产生巨大的影响。”此后,其他研究人员在南极洲以外的地区应用了风寒测量,并调整了计算方法,以反映人们的实际体验。最初的公式假设户外的人是静止不动的,所以后来的版本在计算风的影响时考虑了平均人类步行速度。测量风速的标准规程通常是离地面约33英尺——但由于没有人那么高,风寒计算器最终考虑了微风在人体高度可能带来的感受。

精确计算

2001年,美国和加拿大的天气和气候机构联手审查了风寒计算规程。莱尔德说,他们最终确定的公式是目前两国气象部门的标准。相对较近(从风寒计算的历史来看)的是,预报员开始将“风寒指数”描述为“体感”温度——例如,30华氏度的天气“体感”为19华氏度。

但这种“体感”的近似值并不能完全捕捉到风寒所要传达的所有信息。莱尔德说,风和寒冷的结合使人体承受更大的压力。“它的影响可能不仅仅是让你感觉冷。”而且该公式没有考虑到每个人与寒冷和风相互作用的方式。一个人在户外体热散失的速度取决于其他气候条件和个人因素,比如他们的体型和穿着——这些细节是最初的风寒开发者知道有影响的,而像通用热气候指数(Universal Thermal Climate Index)这样的独立风寒计算器则试图将其纳入考量

尽管存在这些不足,该描述符仍然可以提供有用的信息。如果它传达了这样的信息:户外的条件比仅凭温度所能告诉你的更不愉快(且可能更危险)——如果这足以说服人们当天减少户外活动时间,或者在出门前多穿一件保暖的手套——那么这就是有价值的,莱尔德说。在某些情况下,风寒评估比仅靠温度更能指示与天气相关的危害。2018年的一项研究发现,在冬季,纽约的心血管疾病急诊就诊次数的风寒温度比气温更能预测

与此同时,美国国家气象局仍在评估其风险沟通方式——从气象学家使用的措辞到人们对警报的感知。莱尔德说,这个过程让参与者寻求其他学科的帮助。“物理科学家现在正在与社会科学家合作,试图找出向人们传达[这些信息]的最佳方式。”随着这些对话的继续,谁知道呢?也许你将在当地天气预报上看到的内容会开始有所不同。

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