WBGT指数简介

WBGT指数(Wet Bulb Globe Temperature),中文译名湿球黑球温度指数。比较拗口,我们就直接称作WBGT值吧。该指标是一种综合的温度指标,用来评价温度、湿度、太阳辐射热对人的影响。


该指标的提出,起源于美国海军。20世纪50年代,在位于美国南卡罗莱那州帕里斯岛的美国海军陆战队新兵训练基地,陆战队员们被要求全副武装开展高强度训练。但由于所在地区空气中湿度特别大,结果由于中暑,导致了大量的人员伤亡。于是,美国海军部开始着手研究温湿度对训练的影响。


这项研究,最终导致了WBGT指标的提出。这项指标后来被研究人员作为一项通用的易于的测量的温度指标。并且,逐渐在工场、体育设施等场所中作为一个广泛使用的指标。1989年,正式成为ISO的国际标准。


通过这个指标,可以反映温度对人的影响。其中,气温、湿度、辐射热3个小指标被体现到这个指标中(有时,为了提高精度,风速也被考虑进去)。基本的计算方法为:

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

如果在室内,或者太阳辐射可以被忽略不计的情况下,则使用以下方法:

WBGT = (0.7 × Tw) + (0.3 × Tg)

其中,Tw、Tg、Ta,分别表示湿球温度、黑球温度、干球温度。

Tw(Natural wet-bulb temperature):是一个湿度相关的指标。测量时,将温度计的底端用湿润的棉纱包裹。该棉纱由一个容器持续地补充蒸馏水,可以持续保持湿润,因此,可以不断地通过蒸发冷却温度计的底端,用来模拟人体汗液的蒸发。实际测量时,不需要遮挡风或辐射热。这个温度计,实际体现的是湿度、风速、辐射热的综合影响。


Tg(Globe thermometer temperature):就是我们所说的黑球温度。通常使用一个中空,直径约150mm,表面涂黑色的薄铜板制成的球体。将温度计放到球体中心进行测量。和Tw值一样,测量时,不需要遮挡风和辐射热。因此,也是一个体现辐射热和风速的综合指标。是一个与阳光下体感温度相关联的指标。


Ta(The (shade) air temperature):也就是所说的干球温度(Dry-bulb temperature),即实际的空气温度。由一个普通的温度计测量。测量时,需要遮挡辐射热。这个温度就是我们在天气预报中所听到的温度。


说道这里,有人可能会问,为什么湿度要占70%的比重呢?说到底,WBGT这个指标实际上是为了预防中暑为目的所开发的指标。而在湿度较大的环境下,人体汗液很难蒸发,身体向空气中排除热量的能力就比较低,因此,也就更容易中暑。因此,湿度所占的比重较大。


另外,WBGT的单位可以是摄氏度,也可以是华氏度。


实际上,为了预防中暑,很多国家和地区就像每天发布天气预报一样,也进行WBGT值的发布。例如下图所示的美国和日本的情况。