飞机杯美润滑油了:冷是什么?

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/05/03 06:39:36
这个冬天可真够冷,无论南方的上海,还是北方的京城,无不被寒流袭击。如果有人问你,气温下降到多低,你会觉得冷?你可能会一时语塞,不过你可能也会随即问自己:是啊,多少度才算冷了呢?

 


  
  测测有多冷

  
  几百年以前,人们还都一直无法用精确方式来说明天气的寒冷程度。人们只知道冰是冷的,雪是冷的,冬天的水是冷的,还知道人有可能会被冻死。为了表达个人对冷的感受,人们不得不使用“脚冻木了”,“耳朵冻掉了”,“像掉进了冰窖里”这样夸张的或者比喻的句子。


  也许是为了精确的描述“热”或者“冷”,人们不断设计可以测量“热度”的东西。1595 年,伽利略制成了第一个比较成型的“热度计”:一支与玻璃球相连的充有有色液体的玻璃管,倒置在一个水杯之中,当被测温度的物体与玻璃球接触时,球内的空气就因热胀或冷缩而发生体积变化,有色液柱就会上升或者下降,从而标示出玻璃管上刻着的“热度”。这是有史以来的第一支有刻度的“热度计”。伽利略当然是很伟大的科学家,他观察到了空气的热胀冷缩,还利用了热量的传递与气体的压力设计出如此精巧的工具。不过,这种“热度计”还是很不完善,变化着的大气压也会使液柱升降,而且这个“热度计”测量范围极其狭窄。最重要的是,你总不能捧着个水杯、举着个玻璃管到处测“热度”吧。


  后来伽利略的学生和其他科学家不断改良这个“热度计”,把玻璃管倒过来,把有色液体放在管内,把玻璃管封闭,把玻璃球缩小,把液体换成水银等等。最后又有人不断把某种液体的某种状态规定为多少度,再等分成多少格,再区分为华氏还是摄氏,然后经过反复实验与核准。你看,这基本上就是现在我们常用的温度计了。


  当人们拥有了温度计,再加上天气预报中的“明天最低气温多少度”,人们对气温的了解似乎精确了很多,人们似乎已经完全知晓了冷是怎么回事。

 


  
  有风要比没风冷
  
  然而,有一天天气预报说“明天最低气温20摄氏度”,温度计也显示着一个好的温度。可是当你出了门,大风呼呼地吹,完全不像一个20度的好日子,穿得单薄的你不禁开始埋怨气象局。

 

 

   是温度计错了吗?
  在一片质疑声中,2001年11月1日美国和加拿大在天气预报中开始使用一个新概念——风寒指数。所谓“风寒指数”,就是人在有风条件下对温度的实际感受程度。按照美国国家气象局的说法,人对外界温度的感受并不等同于实际温度,如果我们感觉到冷,那是因为我们皮肤表面的温度比较低。在同样的温度条件下,有风的时候,我们的感觉气温会更低。当天气预报说“最低20摄氏度”时,由于有风,我们的实际感觉可能只有12摄氏度。把实际气温修正为人们感受到的温度,这就是风寒指数的意义。


  风导致的寒冷是无可争辩的事实。比如本来你打算去看一场露天球赛,预报的温度是5摄氏度,这是一个还算可以接受的气温,可是后来突然刮起了大风,你就决定不去了,因为在感觉上,温度已经下降到了零下5摄氏度。这样的天气看球赛,滋味可不大好受。


  显然风寒指数更为合理,它考虑了空气流动带走皮肤表面热量的因素。同样的温度,不同的风寒指数,感觉不同根本是很正常的事。

 


  
  风寒指数仍待改进

  
  然而,有了风寒指数就一切ok吗?


  生理学家认为,人类在生理结构上的不同会让人对“冷”的感受不同。如果一个人皮下毛细血管的运送血液能力比较好,那么他的皮肤表面温度就会较高,而皮肤表面温度较高,人的感觉就没那么冷。但从另一个角度来说,皮肤表面温度较高,皮肤损失的热量也比较多,如果考虑到风的因素,那么风带走的热量也越多,那么人将会感到更冷。显然,这是个自相矛盾的问题,而导致矛盾出现的原因正是风的因素。


  最近科学家们也对风的问题日渐有兴趣。印第安纳大学的莫里斯博士和加拿大环境物理学家兰德尔博士设计了一项针对风寒指数的实验,他们在一间寒冷的屋子里,让12名男女在单车机上做健身运动,同时用一台冷风机给他们的脸上吹风。科学家们试图通过测量不同风速下这些男女们脸上的热量损失而设计出一种新的风寒指数气象图。


  风速的确一直是计算风寒指数的重要参数,莫里斯和兰德尔首先纠正了传统方法在测量风速上的错误。他们说,气象站在测量风速时通常是在高于地面20多米处采集的,而高空的风速显然比地表快。也就是说,传统的风寒指数气象图夸大了风速的效果。然而,有人怀疑他们实验的科学性,认为他们忽略了不同的人对“冷”的敏感程度。


  兰德尔反驳说:“当然,实验者应该有一定的代表性,因此我们选择了一些在冷风条件下皮表温度容易降低的人,他们对天气变化最为敏感。”

 

 


  那么,谁对“冷”更敏感呢?


  常识认为,皮下脂肪是很好的热绝缘体,也就是说,胖人的御寒能力应该是优于瘦人的。然而,由于脂肪较厚,皮下热量也难到达皮表,从而使皮肤表面孤助无援,温度降低;而皮肤表面温度降低,人就会感到冷,所以胖人对温度下降的反应速度比瘦人快,也就是说胖人比瘦人更易觉得寒冷。这也很矛盾。


  这些推断很难归纳成科学理论,马萨诸塞环境医学研究所的生理学家凯瑟琳·奥布莱恩也承认这一点,但她确信,“女性比男性更容易感到冷”,而女性恰好体内脂肪含量比男性高。


  美国物理学家布鲁斯坦因认为,人对寒冷的感知程度与生理学并没有太大的关系,可能与人格、生活习惯和当地文化有更大的关系。一次研究显示,加拿大的渔民由于常年将手浸在冰冷的海水中,因而他们的手在寒冷条件下比其他人的手更温暖,更不怕冷。还有其他的研究结论也支持人体对寒冷有一定适应能力。

 

 


  
  技术官僚的天气预报
  
  比较公认的说法是,现代天气预报始于20世纪40年代末,由于美国军方的需要而逐渐开创并走向民用。到了20世纪50年代,天气预报逐渐服务于大众。几十年来,天气预报的风格也随着时代不断变化,有时强调科学性,有时偏重于娱乐。


  罗伯特·汉森是美国著名气象学者,他说:“在我看来,过去的10~15年间,天气预报又开始朝着‘硬科学’的方向发展了。”汉森所谓的“硬科学”,也就是自然科学。他意思是说,如今的天气预报比过去多了很多数据和术语,“最高温度”和“最低温度”这两个数字已不足以解释第二天的冷暖状况,而需要更多的数据和条件来判断。尽管气象工作者不断地强调风寒指数的意义,但一些科学家仍然认为,风寒指数并不能清晰准确地向公众解释明天的气温究竟会给人什么样的感觉。


  尽管相信风的因素的存在,但是物理学家布鲁斯坦因并不认为风寒指数气象图“可以给出最终的答案”。除了风速以外,日照、湿度等一些其他因素也直接影响着人对温度的感受和判断。这样风寒指数就不足以描述人们对冷暖的感知程度,那么也许这个词可以修正为“冷暖指数”。布鲁斯坦举例说,阳光对温度的影响就很难评价,因为阳光与经度、纬度、一天之间不同的时刻都有密切的关系。即使把阳光作为计算冷暖指数的参数,那么能为不同地区的人提供实时的气象服务吗?此外,国际生物气象学会的一个考察团目前也在研究严寒、酷热、有风、下雨和晴天等天气条件下气温的量度问题。


  “当然,也许是有很多方法可以用来说明天气的变化,”汉森说,“但气象工作者理应通过统计或其他方法,得出一个观众可以理解的结论。否则,冷暖指数就是一个带有典型的‘技术官僚’色彩的词。”

 

 


  冷暖由市场决定?
  
  物理学家强调,无论人们感受到的冷暖指数是多少,实际温度都不会发生变化。比如,在大风天气、气温为1摄氏度的情况下,经风寒指数修正过的气温为摄氏零下7度,但室外的温度计也依然是1摄氏度,水仍然也不会结冰。


  冷不冷到底谁说了算?为了得到更接近于人们实际感受的冷暖指数,美国最大的民间天气预报公司AccuWeather开发了一套名叫“真实感受”(Real Feel)的气温预报系统。AccuWeather公司的总裁梅耶斯说,除温度和风速之外,“真实感受”还考虑了降雨量、云层厚度、空气密度等其他8个影响人舒适性的因素。作为一个公司的项目,AccuWeather要为“真实感受”申请专利。


  申请专利无疑就有利益的问题。而在人们心中,天气预报属于公共事业,不应该被私人企业左右。对此,梅耶斯认为,私有化并非坏事,它可以为气象服务事业引入竞争机制,使得大众有机会接触更为真实、更为负责的气象信息。在他的设想中,当几家公司同时发布气温预报而且预报内容不尽相同时,人们起初可能不会轻信任何一家,而会与实际感受到的温度相互印证,久而久之,预报最准确的公司将得到人们的信赖。


  那么,在不久的将来,“明日气温”由市场说了算?