引言:重新认识高温——从“温度计”到“体感温度”
在炎热的夏季,我们习惯性地查看天气预报中的“最高气温”来判断天气的炎热程度。然而,很多时候我们会发现,35℃的晴天似乎比30℃的阴天更难熬,甚至30℃的桑拿天比35℃的干热天更让人窒息。这种差异的根本原因在于,单纯的气温并不能完全反映人体对高温环境的真实感受。在高温湿热环境下,湿度、风速、辐射热等因素共同决定了人体的热应激程度。为了更科学地评估环境对人体的影响,国际上广泛采用湿球黑球温度指数(WBGT, Wet Bulb Globe Temperature)作为衡量热环境的标准。本文将深入解读WBGT指数,结合实际案例,提供一套科学、系统的防暑降温策略,帮助大家在高温湿热环境中保障健康安全。
一、 WBGT指数详解:为什么它比气温更科学?
1.1 WBGT指数的定义与构成
WBGT指数,全称为湿球黑球温度指数,是由美国Yaglou和Minard在1957年提出的,用于评价高温环境下作业人员的热强度和热负荷。它综合考虑了四个环境因素对人体的影响:
- 自然湿球温度(Tnw):反映环境湿度和蒸发散热能力。湿度越高,汗液蒸发越慢,人体散热越困难。
- 黑球温度(Tg):反映环境的平均辐射温度。黑球可以吸收来自太阳、地面和周围物体的辐射热,黑球温度越高,说明环境辐射热越强。
- 干球温度(Td):即我们通常所说的气温。
- 风速(V):影响对流散热和蒸发散热。
经过大量人体生理实验和统计分析,WBGT指数的计算公式为:
- 室内或无阳光直射环境:WBGT = 0.7 * Tnw + 0.3 * Tg
- 室外或有阳光直射环境:WBGT = 0.7 * Tnw + 0.2 * Tg + 0.1 * Td
从公式可以看出,WBGT指数中,自然湿球温度(湿度)的权重最高(0.7),这充分说明了在高温环境下,湿度对人体舒适度和安全的影响比单纯的气温更为关键。黑球温度(辐射热)和干球温度(气温)也占有一定权重,而风速虽然没有直接出现在公式中,但它会显著影响湿球温度和黑球温度的测量值,进而影响最终的WBGT指数。
1.2 WBGT指数与人体生理反应的关系
当环境WBGT指数升高时,人体为了维持体温恒定,会通过增加皮肤血流量、大量出汗等方式进行散热。如果散热速度跟不上产热速度,核心体温就会升高,导致一系列生理反应:
- 轻度不适:WBGT指数在28-30℃左右时,人会感到闷热、烦躁、注意力不集中,出汗量明显增加。
- 热衰竭:WBGT指数超过30℃并持续一段时间后,大量出汗导致水、电解质丢失,可能出现头晕、恶心、呕吐、面色苍白、心跳加速等症状,这是热衰竭的前兆。
- 热射病(中暑):当WBGT指数极高(如超过32℃)或在高WBGT环境下剧烈运动、劳动时,体温调节功能可能完全崩溃,核心体温迅速升至40℃以上,出现意识障碍、抽搐、多器官衰竭,这是最严重的中暑类型,死亡率极高。
1.3 WBGT指数与普通天气预报的区别
普通天气预报只提供干球温度(气温),而WBGT指数则是一个综合性的热强度指标。例如:
- 场景A:气温35℃,湿度30%(北方干热天气),WBGT指数可能约为28℃。
- 场景B:气温30℃,湿度80%(南方桑拿天),WBGT指数可能达到31℃甚至更高。
虽然场景A的气温更高,但场景B的WBGT指数更高,对人体的热应激更大,更容易引发中暑。这就是为什么在同样的气温下,南方比北方更难熬,阴天比晴天更闷热的原因。因此,关注WBGT指数比单纯关注气温更能准确评估高温风险。
二、 WBGT指数的分级解读与风险评估
为了便于实际应用,各国和相关机构根据WBGT指数制定了不同的风险等级和劳动/运动建议。以下是一个通用的WBGT指数风险分级表(以成年人轻度活动为例):
| WBGT指数范围 (℃) | 风险等级 | 人体感受与生理影响 | 建议措施 |
|---|---|---|---|
| < 24 | 低风险 | 感觉舒适或微热,出汗量少,生理功能正常。 | 正常活动,注意适当补水。 |
| 24 - 28 | 中等风险 | 感觉较热,出汗量增加,长时间活动可能感到疲劳。 | 建议每小时休息10-15分钟,增加饮水量,避免剧烈运动。 |
| 28 - 31 | 高风险 | 感觉闷热难受,大量出汗,可能出现轻度中暑症状(头晕、恶心)。 | 敏感人群(老人、儿童、慢性病患者)应减少户外活动;健康人群避免剧烈运动,必须进行时需有监护,缩短活动时间,增加休息频率。 |
| 31 - 33 | 很高风险 | 极度闷热,体力消耗快,热衰竭风险显著增加。 | 建议暂停所有非必要的户外活动和工作;必须进行时,每工作30分钟休息30分钟,且需在阴凉处休息。 |
| > 33 | 极高风险 | 极度危险,极易发生热射病,可能危及生命。 | 停止一切户外活动和工作;室内也需采取降温措施;这是紧急警报级别。 |
注:此表为通用参考,具体阈值会因活动强度、个体差异(年龄、健康状况、适应性)而有所不同。对于高强度运动(如马拉松、足球比赛)或重体力劳动,风险阈值会更低。
2.1 不同人群的风险差异
- 老年人:体温调节能力下降,对高WBGT的感知迟钝,且常伴有慢性病,风险极高。
- 儿童:体温上升速度快,但出汗和心血管反应能力不如成人,且自我保护意识弱。
- 户外劳动者/运动员:自身产热多,暴露时间长,是热射病的高发人群。
- 慢性病患者:如心血管疾病、糖尿病患者,在高WBGT环境下病情易加重。
- 适应性差的人群:长期处于空调环境的人,突然进入高温环境,身体无法快速适应,风险增加。
三、 科学防暑降温策略:从环境到个人的全方位应对
了解了WBGT指数的风险后,我们需要采取针对性的措施来应对。防暑降温不是简单的“吹空调”或“喝冷饮”,而是一个系统工程。
3.1 环境层面的应对:降低环境WBGT指数
在可能的情况下,改善环境条件是降低热应激最直接的方法。
- 加强通风:增加空气流速可以加速汗液蒸发,带走体表热量。在室内,使用风扇(尤其是吊扇、工业风扇)可以有效降低体感温度。需要注意的是,当环境温度高于皮肤温度(约33℃)时,单纯的吹风可能会带来热风,此时需要配合喷雾降温或空调。
- 喷雾降温:在通风良好的环境中,向空气中喷洒细小的水雾,水雾蒸发会吸收大量热量,显著降低环境温度。这在工厂车间、户外休息区很有效。
- 遮阳隔热:使用遮阳网、窗帘、反光材料等阻挡太阳辐射,减少黑球温度。这是降低室外WBGT指数最经济有效的方法。
- 空调/除湿机:在室内,空调不仅能降低干球温度,还能有效降低湿度(除湿模式),从而大幅降低WBGT指数。除湿机在湿度极高的“桑拿天”也非常有效。
3.2 个人层面的应对:调整行为与生理状态
个人行为调整是防暑降温的核心,主要包括以下几个方面:
3.2.1 科学补水:不仅仅是“多喝水”
- 原则:少量多次,主动饮水,不要等口渴了再喝。口渴时身体已经处于缺水状态。
- 饮水量:在高WBGT环境下轻度活动,建议每天饮水1.5-2升;如果大量出汗,饮水量需增加到2-3升甚至更多。
- 饮品选择:
- 最佳选择:白开水、矿泉水、低糖或无糖的电解质饮料(运动饮料)。大量出汗会带走钠、钾等电解质,单纯喝白开水可能导致低钠血症(水中毒),因此补充电解质至关重要。
- 推荐自制电解质水:在1升水中加入约1/4茶匙食盐(约1.5克)和少量柠檬汁或蜂蜜,既补充电解质又改善口感。
- 避免:含糖量高的饮料(如可乐、果汁)、过量咖啡因和酒精饮品。高糖饮料会减慢胃排空,影响水分吸收;咖啡因和酒精有利尿作用,会加剧脱水。
- 特殊人群:老年人对口渴不敏感,需要定时提醒饮水;儿童活动量大,需主动提供饮品。
3.2.2 穿着合适的衣物
- 材质:选择棉、麻、丝等天然纤维或具有吸湿排汗功能的合成纤维。这些面料透气性好,能帮助汗液蒸发。
- 颜色:浅色衣物反射阳光,减少热量吸收;深色衣物吸热。
- 款式:宽松、轻便的衣物有利于空气流通,带走体表热量。避免紧身、不透气的衣物。
3.2.3 调整活动时间与强度
- 避开高温时段:尽量避免在一天中最热的时段(通常是上午10点到下午4点)进行户外活动或重体力劳动。
- 循序渐进:对于必须进行的户外活动或运动,应从低强度开始,逐渐增加强度和时间,给身体一个适应的过程(热习服)。
- 增加休息:在高WBGT环境下,休息时间应比平时增加。遵循“工作/活动时间:休息时间 = 1:1 或 1:2”的原则,每次休息至少15-20分钟,并在阴凉处进行。
3.2.4 饮食调理
- 清淡易消化:高温下消化功能减弱,应避免油腻、辛辣、高蛋白食物,这些食物会增加身体代谢产热。
- 补充维生素和矿物质:多吃新鲜蔬菜水果,如西瓜、黄瓜、番茄、香蕉等,它们富含水分、钾、维生素C,有助于补水和维持电解质平衡。
- 适当吃“苦”:苦瓜、苦菊等苦味食物含有生物碱,具有清热解暑的作用。
3.2.5 利用降温小工具
- 降温颈带/冰巾:将冰巾浸泡在水中后挂在脖子上,通过冷却颈动脉帮助降低血液温度。
- 喷雾瓶:随身携带小喷雾瓶,随时向面部和手臂喷水,辅助蒸发降温。
- 湿毛巾:用湿毛巾擦拭身体或敷在额头、手腕处。
3.3 特殊场景下的应对策略
3.3.1 户外劳动者(建筑工人、环卫工人等)
- 管理层面:严格执行“避中间”原则,调整作息时间,避开高温时段;提供充足的饮用水和防暑药品(如藿香正气水、清凉油);设置休息亭,配备风扇或空调。
- 个人层面:穿戴透气防晒工作服,佩戴宽檐帽、太阳镜;利用工间休息时间在阴凉处充分休息;密切关注身体状况,出现不适立即停止工作并求助。
3.3.2 运动员/健身爱好者
- 监测WBGT:赛事组织者应实时监测WBGT指数,超过安全阈值(通常为30℃或31℃)应暂停或取消比赛。
- 赛前适应:提前1-2周进行热习服训练,让身体适应高温环境。
- 赛中补给:在运动过程中定时补充电解质饮料,每小时补水量不少于500-1000毫升。
- 降温措施:利用赛道旁的喷雾站、冰水海绵进行体表降温。
3.3.3 老年人与居家防暑
- 室内环境:即使不出门,也要注意室内温湿度。白天关闭门窗,拉上窗帘,防止热空气进入;夜间或清晨气温较低时开窗通风。如果室内温度过高(超过28℃),应使用空调或电风扇,温度设定在26-28℃为宜。
- 减少产热:避免在高温时段做饭、洗澡,可选择在清晨或傍晚进行。
- 社会关怀:家人和社区应多关注独居老人,定时探访,检查其身体状况和居住环境。
四、 识别危险信号:中暑的先兆与急救
即使做了充分的防护,仍需警惕中暑的发生。了解中暑的先兆和急救措施,关键时刻能挽救生命。
4.1 中暑的三个阶段
- 先兆中暑:在高温环境下,出现头痛、头晕、口渴、多汗、四肢无力、注意力不集中、动作不协调等症状,体温正常或略有升高(<38℃)。这是身体发出的求救信号,此时立即停止活动,转移到阴凉处,补充水分和电解质,症状通常会很快缓解。
- 轻症中暑:体温进一步升高至38℃以上,面色潮红或苍白,皮肤灼热、湿冷,脉搏快弱,血压下降。此时除了上述措施外,可能需要服用解暑药物,并密切观察,如症状不缓解应就医。
- 重症中暑(热射病):这是最危险的情况,分为劳力型和非劳力型。核心体温迅速升至40℃以上,出现意识障碍(如昏迷、胡言乱语)、抽搐、皮肤干热无汗、多器官功能衰竭。热射病的死亡率高达50%以上,必须立即送医抢救。
4.2 紧急急救措施:牢记“降温、补水、呼救”六字诀
一旦发现有人出现重症中暑迹象,应立即采取以下措施:
- 迅速转移:立即将患者移至阴凉、通风的地方,如树荫下、空调房。
- 快速降温(最关键):
- 物理降温:脱去患者多余衣物,用凉水(非冰水)喷洒全身或用湿毛巾擦拭全身,同时用风扇或扇子扇风,加速水分蒸发散热。
- 冰敷:将冰袋或冰块包裹在毛巾里,敷在患者的颈部两侧、腋窝、腹股沟等大血管经过的部位。这些地方血管丰富,降温效果好。
- 注意:不要给昏迷患者使用酒精擦浴,以免酒精中毒。
- 补充液体:如果患者意识清醒,可少量多次饮用淡盐水或运动饮料。如果患者意识不清或呕吐,切勿强行灌水,以免窒息。
- 紧急呼救:在进行现场降温的同时,立即拨打120急救电话,说明情况和地点。对于重症中暑患者,即使症状暂时缓解,也必须送医检查,以防并发症。
五、 总结与心得
WBGT指数为我们提供了一个科学评估高温湿热环境风险的标尺,它告诉我们,防暑降温不能只看“温度”,更要看“湿度”和“辐射热”。科学防暑降温的核心在于“预防为主,内外兼修”:
- 外:通过改善环境(通风、遮阳、降温)来降低外部热负荷。
- 内:通过调整自身行为(科学补水、合理穿着、调整作息、均衡饮食)来增强身体的耐热能力和散热效率。
在高温湿热天气里,我们要时刻关注WBGT指数变化,根据风险等级调整自己的活动计划和防护措施。对于老年人、儿童、户外劳动者等高危人群,更要给予特别的关爱和保护。记住,中暑不是小病,一旦出现先兆应立即处理,若发展为热射病则生死攸关。希望本文的解读和心得能帮助大家在炎炎夏日里,科学、健康、安全地度过每一个高温天。让我们用科学的知识武装自己,不再畏惧“湿热”的挑战。
