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科普看台丨冬日驱寒意保暖有良方

发布时间:2024年12月26日 来源:

编者按:近期,我国冷空气活动频繁,南北方降温明显,部分地区气温创立冬后新低,取暖设备、保暖衣物等迎来消费高峰。可是有时候明明穿得很厚却还是冷,很多人对此百思不得其解。冬天如何穿衣更保暖?人体对温度的感知与哪些因素有关?本期科普看台为您解答知识,送上攻略。

本版策划

闫辰宇 林禹彤 苗艳丽

专家顾问

中国气象局公共气象服务中心首席 慕建利

北京服装学院讲师 、清华大学设计学博士 贺爽

中国气象局医院中医科医生 李媛

从气温预报到指数产品,主打感同身受

在秋冬、冬春换季时节,走在街上会发现一个有趣的现象:同样的温度下,有人穿着单件衬衫,有人裹着厚厚的大衣甚至棉袄。那么,人们对温度的感知会受哪些因素影响?体感温度与气温有哪些区别?气象部门是如何制作指数预报产品的?

我国气象服务指数预报起步于20世纪八九十年代,发展至今,全国31个省(自治区、直辖市)气象局和中国气象局公共气象服务中心(以下简称公共服务中心)等单位均已开展了气象指数服务业务。

以与公众距离最近的体感温度指数为例,该指数预报准与不准主要取决于人们的感觉——

首先,人会随着气温的升高、降低体会到冷暖变化,潮湿或干燥的环境也会影响人们对气温的感知。在炎热的夏季,风速较大时,人们会觉得没有那么热;在寒冷的冬季,寒风的伴随会让人感到刺骨的冰冷。

其次,辐射和云量也是非常关键的因素,当阳光直接辐射到人体且没有遮挡时,人们对温度的判断与真实的温度也会有所差别。

另外,此前几天的天气状况也会持续释放作用。如前几天出现连续高温,可能会影响人们对后面天气的感觉、情绪,以及个体的热量蒸发速度、散热情况等,从而影响人们对温度的判断。

基于此,公共服务中心首席慕建利及其团队在已有试验基础上开展研究,以人体内产生的热量与人体散失的热量平衡为依据,考虑人的体内温度和皮肤温度、大气温度等变化引起的人体热平衡,计算出体感温度。

普遍认为22—24℃的大气温度是人体感觉最舒服的温度。人体皮肤温度一般在32℃左右,但是每个人都存在差异,我们最近一直在优化体感温度预报指数的算法。慕建利说。所以,体感温度由气温以及相关湿度、风速、太阳辐射和云量、前期累积温度等因素对气温的订正值综合而成。

与体感温度预报指数有显著相关性的,还有穿衣指数、舒适度指数、防晒指数、紫外线强度指数、中暑指数等。穿衣指数,需要考虑温度、风力等因素,提醒公众根据天气变化换装,描述的是衣服的厚薄;而舒适度则是把气温值描述成体感温度语言,比如偏热、略凉等,方便市民感知,同时也为大家穿衣提供参考;防晒指数是根据紫外线的强弱程度来制定的,紫外线越强,防晒指数越高,人们应根据防晒指数采取适当的防晒措施;紫外线指数,需要参考大气透明度、云量等因素;风寒指数则是在气温低于15℃时,表征人体散失热量与风速、气温关系的指数。

在技术层面,精细化多模式客观集成预报服务产品OCF)的应用不仅提高了预报准确率,而且为当今公众气象服务主流——基于位置的精细化天气预报服务提供了基础的技术支撑。

公共服务中心研究团队基于中国气象局智能网格预报产品、OCF及国家级地面实况资料,综合分析评价对指数可能有影响的气象因子,应用专家打分法、回归统计法、实验定量刻画法等方法,确定气象因子及其影响阈值等,制定指数量化算法,基于不同影响程度划分指数等级,并建立指数等级预报模型。目前已形成全国主要城市、1—7天逐日、34类指数预报服务产品,为公众穿衣、出行、健康、旅游等方面提供天气提示和预防、防护建议。

以体感温度指数为例,我们每天会定时发布4次指数预报。慕建利表示,旅游指数、晨练指数、感冒指数、中暑指数、洗车指数等已经深入生活,行业用户和公众可随时通过气象服务综合分析应用平台、中国天气网、手机端天气App查看最新的预报信息。(赵宁)

三明治穿衣法、黑科技材质靠谱吗? 学会穿衣住温暖

寒冬已至,冷空气持续补货,众多网友调侃自己的状态为冷冷冷冷冷你冷冷冷冷冷,羽绒服里应该怎么穿也引发热议。各类保暖衣物竞相上市之时,羽绒服、毛呢大衣、羊毛衫和各种人造纤维制品是否让你挑花了眼、为穿搭头疼不已?冬天究竟如何穿衣才能更保暖呢?

从衣物为何能为我们筑起温暖屏障说起,事实上,保暖的奥秘藏在热量传递的攻防战中。人体热量主要通过三种方式散失:热传导、热辐射和热对流。当物体间存在温差,热能就会通过以上方式从高温物体向低温物体传递,比如身体接触冷的物体时体温会下降,空气流动也会带走身体周围的热量。而衣物保暖的原理就是通过阻止人体热量向外界传递来维持体温。保暖衣物可以在一定程度阻挡外界冷空气侵入,同时降低热量传递的速度,从而保持身体的热量。

寒风里将自己裹成粽子仍冻得瑟瑟发抖的人已经告诉我们,单纯穿厚有时并不如穿来得暖和。当前流行的三明治穿衣法就是不错的保暖方法。顾名思义,这是指模仿三明治的多层次结构来穿衣服,也就是在贴近皮肤的内层选择吸湿透气的衣物,如贴身保暖内衣、速干衣等;中间层可以穿着如摇粒绒、薄羊绒衫等柔软、保暖性能较好的衣物;而外部的防护层,适合选择防风防雨外套,如羽绒服、冲锋衣等。这种穿衣方法正是利用了空气的低热导率特性,在多层衣物之间,夹杂的空气层起到了隔热墙的作用,既降低热量传导,又减少热对流的发生。如此搭配不仅保暖效果显著,还能轻松应对不同的温度变化。

因此,学会保暖穿搭,需了解不同材质的特点。北京服装学院讲师贺爽介绍,在常见的衣物材质中,棉、毛、羽绒属于天然纤维,腈纶、涤纶、氨纶等属于化学纤维,不同材质各有千秋。棉吸湿透气性好,但易缩水;羊毛保暖抗皱,但易起毛球、变形;天然羽绒柔软、弹性足、保暖性强,但洗后易结团,且羽绒服保暖程度和充绒量、蓬松度有关。化学纤维中,以涤纶为例,它又名聚酯纤维,具有强度高、耐磨的优点,能够防风防水,常用于户外登山服,但吸湿透气性不佳。相较而言,天然纤维材质的衣物保暖性和舒适性一般较好,但价格也比化学纤维的衣物更高。

除这些常见材质衣物之外,近年来,越来越多创新保暖产品出现,火山岩、石墨烯、远红外、空气锁温、智能温控……各种概念让人眼花缭乱。这些融合了黑科技的保暖衣物,是科技赋能生活,还是智商税陷阱呢?

科技确实可以在一定程度上提高服装的保暖性能。贺爽举例道,远红外纤维能够吸收人体热源所发射的远红外线而产生热能;石墨烯的导热系数极高,在通电时能够迅速将电能转化为热能,这种热能以远红外线的形式释放,与人体产生的远红外线波长相近,从而加速温度上升;智能温控衣物则是在衣物内安装石墨烯加热片、碳纤维发热丝等发热元器件,可以通过电池和开关进行调温,往往需要携带充电宝、电池等。

然而,需要注意的是,石墨烯等材料成本较高,一些黑科技纺织品无法达到商家宣传的效果,部分广告语有夸大宣传之嫌,在选购时需注意分辨。

贺爽建议,在选购保暖衣物时,首先要明确自己的需求和穿着场景,例如日常通勤、户外运动还是居家休闲,如果进行需长期暴露在寒冷环境中的活动,如滑雪或登山,优先选择防风防水、透气性好的专业材料,而日常穿着则可以考虑多层穿衣搭配。她特别提到,应仔细查看服装的面料成分标签,优先考虑保暖性较好的天然材质。”(闫辰宇)

怕冷人与抗冻人,体质上有啥区别?

严寒冬日,两种类型的季节选手纷纷上线,有的人早早地穿上了厚重的冬装,裹了一层又一层,依然冻得瑟瑟发抖;有些人还在被短袖硬控,在没暖气的南方冬天早起运动,还炫耀般用冷水洗手。问题来了,为什么有人那么抗冻,有人却很怕冷?究竟体质有什么不一样?

瘦子怕冷,胖子抗冻?某种程度上来说,这话没错。块头大、偏胖、身材高大的人通常基础代谢率更高,产热能力也更好。但其实,人类的抗寒能力,还与基因、皮下脂肪厚度、肌肉质量、体型及性别等因素密切相关。

脂肪主要分布在皮下,是人体储存热量的主要方式,具有保温效果。然而,脂肪并不能自行产生热量,只能起到保暖作用。因此,再厚的脂肪只能保暖不能产热,相当于没装暖气的房间,墙体再厚,用处不大。

而真正能够产生热量的是肌肉,肌肉组织中遍布丰富的毛细血管和纤维,血液流动可向肌肉输送热量。因此,血液循环更快的部位,温度自然更高。这也解释了为何人体距离心脏最远的手脚,往往是最先感受到寒冷的部位。换句话说,人们对寒冷的耐受力与脂肪含量多少关系不大,肌肉多少才是抗冻与否的关键。

美国国家癌症研究所研究发现,当肌肉收缩的时候,就会释放热量,足以保持正常体温。这种热量通常占人体总热量的85%左右。因此,抗寒的人群通常肌肉较为发达。

此外,生活习惯不良、疾病也可能导致人们对寒冷的感知能力降低。例如,甲状腺功能低下的人,身体的供暖力度会减小;贫血的人由于体内血红蛋白携带的氧气不足而更怕冷;缺乏运动、穿着过紧的衣物、饮食中缺乏主食和肉类等因素,都会使人变得更加畏寒。

但值得一提的是,抗冻体质在冬季是可以养成的。

合理的饮食是关键。人体的产热系统就像一个大锅炉,血液中的血红蛋白负责运输助燃的氧气,只有燃料、氧气充足时,身体才能不断地得到热量供应。因此,在冬季,可以增加蛋白质和脂肪的摄入,同时,多吃富含维生素和矿物质的食物,如新鲜蔬菜和水果。

适量的运动必不可少。冬天健身能加快血液循环速度和新陈代谢速率,脂肪燃烧会更快,肌肉含量会增多,从而帮身体提升耐寒能力。滑雪、滑冰、自行车、徒步、慢跑、跳绳等都是适合冬天的户外项目,有助于提高身体的基础代谢率。

心理调适也不容忽视。可以尝试进行冥想、瑜伽等放松身心的活动,以减轻压力,更好地应对寒冷环境。(林禹彤)

科学保暖,远离温暖陷阱

对抗冷空气,羽绒服、暖宝宝等保暖神器纷纷登场,各式各样的保暖奇招层出不穷。值得注意的是,过度防御可能适得其反,所谓的保暖妙招中还可能藏有隐患。

穿得越厚越暖和?

为了保暖,很多人会用层层厚衣服将自己包裹起来,这种做法靠谱吗?事实上,人体在不断散热的过程中,会加热自身与衣服之间的空气层,这些被加热的空气层热导率极低,能够有效阻挡热量的流失。但是当衣服层数增加到一定程度时,每件衣服之间的间隙会容纳更多空气,而空气层太厚时,从内至外会产生比较明显的温差,导致热对流,反而加速人体热量的流失。特别是在户外走动时,伴随着身体动作,衣服之间会出现挤压和摩擦,加速空气层流动。因此,穿衣保暖不能过度依赖衣物厚度,而应选择能够形成稳定空气层的衣物。

喝酒有助于御寒?

冬季,有些户外作业人员会通过喝酒御寒。但事实上,喝酒产生热感是因为酒精对自身中枢神经起到暂时性麻痹作用,从而产生幻觉。在喝酒后,酒精会加速体内血液流动,将体内热量快速带到皮肤表面并散发出去,这样一来反而加速了身体热量的挥发。过量饮酒还可能导致自身体温调节失衡,增加患感冒或其他疾病的风险。选择热饮、保持饮食温暖比喝酒御寒更为有效。

暖贴可以贴整宿?

要警惕暖贴带来不易察觉的危害——低温烫伤。低温烫伤是指身体长期接触高于体温的低热物体而引发的慢性烫伤。这种烫伤在初期让人感觉温暖舒适,通常没有明显的痛感,但随着时间的推移,皮肤极有可能出现红肿、水泡、脱皮等现象,如果不及时发现,甚至可能导致感染或皮肤溃烂,并留下疤痕。因此,暖贴切忌直接贴在皮肤上,并且在身体同一部位使用时间不宜过长。(张嘉赫)