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WBGT指數簡介

WBGT指數(Wet Bulb Globe Temperature),中文譯名濕球黑球溫度指數。比較拗口,我們就直接稱作WBGT值吧。該指標是一種綜合的溫度指標,用來評價溫度、濕度、太陽輻射熱對人的影響。


該指標的提出,起源于美國海軍。20世紀50年代,在位于美國南卡羅萊那州帕里斯島的美國海軍陸戰隊新兵訓練基地,陸戰隊員們被要求全副武裝開展高強度訓練。但由于所在地區空氣中濕度特別大,結果由于中暑,導致了大量的人員傷亡。于是,美國海軍部開始著手研究溫濕度對訓練的影響。


這項研究,最終導致了WBGT指標的提出。這項指標后來被研究人員作為一項通用的易于的測量的溫度指標。并且,逐漸在工場、體育設施等場所中作為一個廣泛使用的指標。1989年,正式成為ISO的國際標準。


通過這個指標,可以反映溫度對人的影響。其中,氣溫、濕度、輻射熱3個小指標被體現到這個指標中(有時,為了提高精度,風速也被考慮進去)。基本的計算方法為:

WBGT = (0.7 × Tw) + (0.2 × Tg) + (0.1 × Ta)

如果在室內,或者太陽輻射可以被忽略不計的情況下,則使用以下方法:

WBGT = (0.7 × Tw) + (0.3 × Tg)

其中,Tw、Tg、Ta,分別表示濕球溫度、黑球溫度、干球溫度。

Tw(Natural wet-bulb temperature):是一個濕度相關的指標。測量時,將溫度計的底端用濕潤的棉紗包裹。該棉紗由一個容器持續地補充蒸餾水,可以持續保持濕潤,因此,可以不斷地通過蒸發冷卻溫度計的底端,用來模擬人體汗液的蒸發。實際測量時,不需要遮擋風或輻射熱。這個溫度計,實際體現的是濕度、風速、輻射熱的綜合影響。


Tg(Globe thermometer temperature):就是我們所說的黑球溫度。通常使用一個中空,直徑約150mm,表面涂黑色的薄銅板制成的球體。將溫度計放到球體中心進行測量。和Tw值一樣,測量時,不需要遮擋風和輻射熱。因此,也是一個體現輻射熱和風速的綜合指標。是一個與陽光下體感溫度相關聯的指標。


Ta(The (shade) air temperature):也就是所說的干球溫度(Dry-bulb temperature),即實際的空氣溫度。由一個普通的溫度計測量。測量時,需要遮擋輻射熱。這個溫度就是我們在天氣預報中所聽到的溫度。


說道這里,有人可能會問,為什么濕度要占70%的比重呢?說到底,WBGT這個指標實際上是為了預防中暑為目的所開發的指標。而在濕度較大的環境下,人體汗液很難蒸發,身體向空氣中排除熱量的能力就比較低,因此,也就更容易中暑。因此,濕度所占的比重較大。


另外,WBGT的單位可以是攝氏度,也可以是華氏度。


實際上,為了預防中暑,很多國家和地區就像每天發布天氣預報一樣,也進行WBGT值的發布。例如下圖所示的美國和日本的情況。