【重大发现】零度裸奔不是梦
你冷吗?
北京的这个冬天
格外地冷
寒潮、大风降温
一波接着一波
留下我们在风中凌乱
茫然不知所措
冬季保暖怎么办?
本文将用数据说话
解决大家关于冬季保暖的一些困惑
1
大风都要把我头给拧掉了
众所周知,大风会使体感温度低于实际气温,这种现象被称为:
风寒效应
那么,体感温度的数值是怎么得出来的呢?
根据实验数据,气象学家总结出如下公式:
哎哟
看得我眼都花了
上个图吧:
○在一定的实际气温下,体感温度随风速的提高而下降,这种现象被称为风寒效应。图中示出0℃、-10℃、-20℃、-30℃实际气温下的风寒效应曲线。
对比这几条曲线,可以看出:实际气温越低,同等风速所导致的体感温度下降越明显。
所以说,气温越低,挡风就越重要。
想想看,住在北极圈内的爱斯基摩人,宁可待在冰做的屋子里,也不愿站在凛冽的寒风中。
○爱斯基摩人和他的冰屋
当然,咱们这些生活在温带的小朋友们不会遇到那么冷的天气,但一件具有防风面料的外套当属过冬必备。
2
你妈觉得你冷
体感温度有公式算
为什么明明你不冷,可是你的妈妈总是觉得你冷?
“冷”的标准是什么?
诶
人的体温为37℃,通常高于环境温度,所以会不停地散热。
而人体的新陈代谢和运动也在不停地产热。
只有产热量和散热量相等,人的体温才能保持不变。
如果你在一定时间内的产热量小于散热量,你的体温就会有下降趋势,你就会感觉到冷。也就是说:
产热=散热 👉 不冷
产热<散热 👉 好冷
嘿嘿
但是,一般情况下,你的体温不会下降。
人体有很强大的自动体温调节功能,将体温维持在37℃,以保证正常的生命活动。
如果看不懂上面那张图
就看下面
👇👇👇
这种被动的体温调节方式毫无舒适性可言,不是我们想要的。我们需要的是主动的保暖方式。
在没有空调、没有暖气、没有火炉(假设也没有阳光)的室外,保暖的方式不外乎两种:
● 减少散热
● 增加产热
减少散热主要靠穿衣,增加产热则主要靠运动。
下面我们将通过计算证明:在寒冷的天气下,只有二者共同作用,才能保证保暖效果,并以此解释为什么你的妈妈总是觉得你冷。
首先,我们需要选取一个合适的研究对象,就以小虾我为例吧:
👆👆👆
没错,这就是我
姓名:小虾
身高:179cm
体重:60kg
估算得到:
基础代谢的产热功率约为80w(w=瓦特,功率的单位)
以5.4km/h的正常速度走路(正常走路速度因人而异)的功率约为75w,由于人体运动的能量转换效率约为25%,其余的用于产热。所以正常走路的产热功率为75/0.25-75=225w。
于是,正常走路时的总产热功率约为80+225=305w。这个功率略大于洗衣机,略小于电饭煲。
○这种比较让我的秀发不再随风飘扬
好了,现在我们就可以定义“标准衣着”了。我们不纠结于衣物的款式、材质和厚度,仅关注衣物的保暖效果。
定义
假设无风、无阳光
在特定气温下
如果一个人以正常速度走路时
产热功率=散热功率
那么,我们把这个人的衣着叫做
该气温下的标准衣着
假如我以10℃的标准衣着,正常行走在0℃的气温下,我的产热功率依然是305w,但散热功率就会高于305w,因为
散热功率与温差成正比
也就是说,我的体温是37℃,气温10℃时,温差为27℃,散热功率为305w(根据标准衣着的定义);气温0℃时,温差为37℃,相应地,散热功率应为305/27*37=418w。
这时候,我就需要通过发抖
说简单点就是:
我冷
此时我除了发抖之外,还可以选择将衣着升级为0℃的标准衣着,使得散热功率降低到305w;或者将走路速度加快到8.1km/h(一路小跑),使得产热功率提高到418w。
但是
速度起来了
却又觉得寒风抽脸
人在静止的空气中移动时,相当于有相反方向的风。当走路(跑步)速度很快时,产生的风寒效应需要考虑,空气阻力对人的运动功率也会有影响。骑自行车的时候,风的影响会更明显。
所以怎么办呢?继续提高速度到约8.7km/h,进一步增加产热,以抵消风寒效应。
综合以上规律,当我们遭遇寒冷天气时,可以通过调整衣着或改变运动状态来适应气温。
定义
假设无风、无阳光
如果一个人
在特定的衣着和运动状态下
产热功率=散热功率
我们将当时的气温称为
该衣着和运动状态的
适应气温
于是我们可以绘制如下曲线:
○图中示出在0℃、-10℃、-20℃的标准衣着下,走路和骑车的适应气温与运动速度的关系。以最右侧那条浅绿色曲线为例,它代表在0℃标准衣着下骑车时的情形。在运动速度为20km/h时,适应气温约为2℃;但是如果提速到30km/h,就可以适应-20℃的低温。
上图主要说明了一件事:动起来,可以很有效地抵御严寒。
那么,如果不动呢?
○此图显示了上一张图中各曲线在速度接近0时的样貌。可以看出,在0℃、-10℃、-20℃的标准衣着下,如果彻底静止不动,分别可以适应22℃、25℃、27℃的高温!
上图说明了:只要静止不动,气温再高,穿再多也不会热。
是可谓心静自然凉。
○小虾本虾,身穿-10℃标准衣着,静坐在25℃的办公室里,心如止水。10分钟后,面部微热,但整体感觉良好,未出汗。
根据以上结果可以推断,“你妈觉得你冷”这种现象发生的原因是:
通常妈妈没有孩子那么好动,产热较少。她只看到了你衣服穿得比她少,却忽略了你的运动提供的保暖效果。
但是,只要你不动,也不会热。所以,听妈妈的话多穿点衣服也不吃亏。
3
考虑裸奔的情形
既然
运动有那么好的取暖效果
为什么不试试裸奔呢?
让我们来看看
裸奔多快
才能抵御0℃的严寒
当气温为10℃的时候,如果裸奔的速度达到约24km/h,或者裸骑的速度达到45km/h,便不会觉得冷。
24km/h是什么概念呢?就是400米跑进1分钟。如果你能做到,就可以在业余运动会(男子组)上拿到很好的名次了。
若想抵御0℃的严寒,则需要裸奔的速度达到33km/h,也就是说,100米可以跑进11秒。
苏炳添的100米最好成绩为9.91秒,平均速度36.3km/h,甚至可以承受-5℃的严寒。他的200米最好成绩21.23秒,速度达到33.9km/h,也能扛住0℃低温。
所以,苏炳添在0℃气温下全力裸奔,可以坚持20多秒不冷。
但刘翔110米栏的最好成绩12.88秒,对应的平均速度只有30.7km/h,可能是专注于跨栏技术的原因,无法在0℃裸奔时保持温暖。
跑步之类剧烈运动的产热量非常可观,但如果没有适量的衣物阻止散热,也无法抵御严寒,并且会造成体力快速耗尽……
所以,小虾奉劝大家:
根据自身体能
适度裸奔
千万不要在极寒天气下
裸奔超过20秒
综上所述,厚衣服和运动都不能单独抵御严寒,只有二者相结合才能得到好的保暖效果。
当然,以上数据和计算结果仅针对小虾本人,仅供参考,不排除有人特别扛冻。
你还有哪些特殊的取暖操作?
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温暖这个冬天
作者:小虾
编辑:小虾