氣溫沒騙你，但也沒告訴你全部

大暑是一年中最熱的節氣。盛夏來襲，高溫屢屢突破紀錄。可很多人都有這樣的經驗：天氣預報明明說今天最高氣溫是 36 ℃，真正走到太陽底下，卻覺得遠不止 36 ℃。對于戶外勞動者來說，這種差別尤其刺眼：人在烈日下流汗、頭暈、心跳加快，盼著高溫津貼、輪休甚至停工，但氣象預報里的氣溫卻可能還沒有達到相應門檻。

難道是人的體質變弱了，或者是天氣預報“不準”？都不是。問題在于：氣溫當然是真實、嚴格的溫度，但它并不是人體熱負荷的全部。我們身體真正承受的熱，不僅來自空氣，還來自濕度、風速、太陽輻射、地面熱輻射、衣著和勞動強度。換句話說，天氣預報中的氣溫，是環境的一種標準測量；而人感受到的熱，取決于身體和整個環境之間的能量交換。

01

氣溫是怎么測出來的？

IN MIDSUMMER

日常天氣預報中的氣溫，通常不是太陽底下一支溫度計的讀數。標準氣溫需要在通風、遮陽、離地約 1.5 米的環境中測量，以盡量排除太陽直射和地面輻射的干擾，使不同地區、不同時間的觀測結果具有可比性。

從物理上說，氣溫仍然非常重要。空氣會通過熱傳導和對流同人體交換熱量。當氣溫低于皮膚溫度時，人體可以把熱量傳給空氣；但當氣溫接近甚至超過體表溫度時，這條散熱通道就會變得越來越困難。如果氣溫大于37 ℃的體溫，空氣甚至不再幫人散熱，反而可能開始給人加熱。人體之所以還能在高于體表溫度的環境中維持生命，是因為我們還有另一種關鍵散熱方式：出汗。

02

濕度如何改變人體散熱

IN MIDSUMMER

汗液蒸發，是人體在高溫下最重要的散熱方式之一。水從液態變成氣態時，需要吸收大量熱量。汗液從皮膚表面蒸發，就能把熱量從身體帶走。這也是為什么在干熱環境下，如果處于陰涼、通風并且充分補水的條件中，健康成年人甚至可以承受高達49 ℃的氣溫[1]；而在悶熱潮濕的天氣里，哪怕氣溫沒有那么極端，也會讓人迅速感到難受。

為了衡量“蒸發散熱還能不能有效進行”，人們引入了濕球溫度。它的經典測量方法是：用浸濕的紗布包住溫度計的測溫頭，水分蒸發會帶走熱量，使溫度計讀數下降。當蒸發帶走的熱量與環境傳入的熱量達到平衡時，溫度計顯示的就是濕球溫度。相對地，普通暴露在空氣中、測量空氣溫度的溫度計讀數，則稱為干球溫度。

干濕球溫度計曾是測量濕度的便捷工具

濕球溫度通常低于或等于干球溫度。更準確地說，它反映的是：在當前空氣條件下，僅依靠水分蒸發所能達到的最低溫度。空氣越干燥，水分越容易蒸發，濕球溫度就越低；空氣越潮濕，蒸發越困難，濕球溫度就越接近干球溫度。當相對濕度達到 100% 時，空氣已經接近飽和，水分很難繼續蒸發，濕球溫度就會接近氣溫。

因此，濕球溫度比單純氣溫更接近人體在濕熱環境中的真實危險程度。一個經常被提到的理論上限是 35 ℃濕球溫度：在理想化條件下，即健康成年人處于陰涼、靜止、充分飲水的環境中，如果濕球溫度達到約 35 ℃，人體就很難再依靠出汗蒸發維持熱平衡[2] 。不過，真實情況往往比理論條件更嚴苛。運動、衣物、年齡、健康狀況和個人體質都會降低安全余量。因此，濕球溫度還沒到“理論極限”，風險就可能已經很高。所以潮濕悶熱的高溫天氣可能尤其危險：并非溫度計上的氣溫突然變得離譜，而是高濕度削弱了汗液蒸發這套人體最重要的散熱機制。

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太陽不是把空氣曬熱，

而是直接把你曬熱

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如果說氣溫和濕度決定了人能不能把熱散出去，那么太陽輻射則決定了環境會不會直接把熱“灌”進身體。

在地球大氣層外，太陽總輻照度約為 1361 W/m2；在晴朗正午的地面，太陽直射輻射到地面也常能達到每平方米數百瓦到近千瓦的量級[3]。 這相當于每平方米都有一個小型家用電暖器量級的功率。而且，這部分熱量很少會先被空氣整體吸收。太陽短波輻射會穿過空氣，直接照到地面、墻面、車輛、衣服和皮膚上，被吸收后轉化為熱。

更麻煩的是，太陽曬熱的不只是人，還有地面。柏油路、水泥地、金屬板、建筑外墻都會吸收太陽輻射并升溫，再以紅外熱輻射的形式向周圍釋放熱量。熱輻射的功率密度可以用斯特藩—玻爾茲曼定律估算：物體溫度越高，單位面積向外輻射的能量就越多。

在炎熱天氣下，太陽照射下的柏油路面可達 70 ℃左右；其總輻射出射度可達約 780 W/m2，足以匹敵太陽光功率密度的大半。此時，熱地面本身也會成為一個強烈的“烘烤源”。于是，一個站在烈日下的人，既在被太陽從上方照射，也在被高溫地面從下方和側面“烘烤”。這部分熱輻射，在氣溫讀數里并不會直接體現出來，但照射到皮膚上的感受卻是實打實的。

任何物體表面都會同時吸收和放出熱輻射

04

黑球溫度：

把“曬”和“烤”也測進去

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為了衡量輻射對熱環境的影響，人們使用黑球溫度。黑球溫度計通常由一個涂黑的球體和球內溫度計組成。黑色表面容易吸收太陽短波輻射和周圍物體發出的長波熱輻射，同時又通過空氣對流和自身輻射散熱。最終達到平衡時，球內溫度計的讀數就是黑球溫度。

黑球溫度不是氣溫，也不是人體溫度，而是一個“環境輻射負荷”的綜合讀數：太陽越強、地面越燙、周圍熱輻射越強、風越小，黑球溫度就可能越高。對于烈日下的人來說，它比單純氣溫更能反映“曬”和“烤”的共同作用。

類似的道理在太空中更極端。那里空氣極其稀薄，熱傳導和對流幾乎消失，一個物體是熱還是冷，主要取決于它吸收多少輻射、又能向哪里輻射散熱。宇宙微波背景輻射約 2.725 K ，這個溫度并不對應任何實際物體或氣體的溫度，而是背景輻射下對應的黑體輻射平衡溫度[4] 。這個例子提醒我們：溫度不只是空氣的屬性，輻射本身也可以定義和改變物體的熱狀態。

一套完整的WBGT測量裝置

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WBGT：

比氣溫更接近真實熱風險的指標

IN MIDSUMMER

氣溫、濕度、太陽輻射、地面熱輻射都會影響人體的熱負荷。于是，一個更綜合的指標出現了：濕球黑球溫度，也就是WBGT。需要注意的是，WBGT 中使用的濕球溫度嚴格說是自然濕球溫度，它暴露在現場自然風和實際熱環境中，比普通濕球溫度更接近人體出汗時面對的蒸發散熱條件。

在有日曬的戶外環境中，WBGT 通常由自然濕球溫度、黑球溫度和干球溫度共同計算，戶外有日曬公式如下。

WBGT = 0.7 × 自然濕球溫度 + 0.2 × 黑球溫度 + 0.1 × 干球溫度

在室內或無日曬環境中，由于沒有直接太陽輻射，常用形式為：

WBGT = 0.7 × 自然濕球溫度 + 0.3 × 黑球溫度

這個公式的權重本身就很有啟發性：自然濕球溫度占最大比例，因為人體能否通過汗液蒸發散熱，是熱安全的核心；黑球溫度把太陽輻射和周圍熱輻射納入考慮；干球溫度則代表空氣本身的溫度。干球溫度權重較小，并不是因為氣溫不重要，而是因為氣溫的影響已經部分包含在自然濕球溫度和黑球溫度中。

這正是 WBGT 比單一氣溫更適合評估戶外高溫風險的原因。美國職業安全健康管理機構 OSHA 也指出，WBGT 的優勢在于同時考慮氣溫、濕度、輻射熱和風等主要環境熱因素[6]。

高溫最直接影響的往往不是坐在空調房里的人，而是建筑工人、環衛工人、外賣騎手、快遞員、交警、農民等必須在戶外活動的人。對他們來說，“今天最高氣溫多少度”當然重要，但這遠遠不夠。一個 35 ℃、高濕、無風、烈日直曬、腳下是滾燙柏油路的下午，可能比一個 40 ℃但干燥、有風、有遮陰的環境更加危險。單純以氣溫作為停工、補貼或預警標準，可能低估真實熱風險。

在中國現行制度中，WBGT 已經進入職業衛生評價體系，用于高溫作業認定、職業接觸限值和高溫作業分級；但高溫天氣下的停工、縮短工時和高溫津貼觸發條件，現實執行仍主要依據氣象臺發布的日最高氣溫，以及工作場所溫度是否能降到 33 ℃以下。例如，《防暑降溫措施管理辦法》規定，日最高氣溫達到 40 ℃以上應停止當日室外露天作業，高溫津貼也主要對應 35 ℃以上高溫天氣下的室外露天作業 [8]。

國家職業衛生標準中基于 WBGT 指數效應值、勞動強度和接觸時間率的高溫作業分級[7]

真正保護人的標準，應該看見空氣的熱，也看見汗液蒸發的困難；看見太陽的曬，也看見地面的烤；看見溫度計上的數字，也看見勞動者身體發出的警告。WBGT 的意義，正在于把這些被單一氣溫遮住的風險，重新納入我們對高溫的判斷。

參考文獻

[1] Vanos J, Guzman-Echavarria G, Baldwin J W, et al. A physiological approach for assessing human survivability and liveability to heat in a changing climate[J]. Nature communications, 2023, 14(1): 7653.

[2] Vecellio D. J. et al., “Evaluating the 35°C wet-bulb temperature adaptability threshold for young, healthy subjects”, Journal of Applied Physiology, 2022. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8799385/

[3] NASA Goddard. https://earth.gsfc.nasa.gov/climate/projects/solar-irradiance/science

[4] NASA Scientific Visualization Studio. https://svs.gsfc.nasa.gov/search/?keywords=Cosmic+Background

[5] 香港天文臺

https://www.hko.gov.hk/tc/education/meteorological-instruments/automatic-weather-stations/00702-What-does-Heat-Stress-Monitoring-System-measure.html

[6] OSHA: Heat Hazard Recognition. https://www.osha.gov/heat-exposure/hazards

[7] 國家衛生健康委員會：GBZ/T 229.3—2025《職業病危害作業分級標準 第3部分高溫作業》https://www.nhc.gov.cn/fzs/c100048/202509/93c5090f626f471b98dac5088824fc8a/files/GBZT%20229.3%E2%80%942025.pdf

[8] 國家衛生健康委員會：《防暑降溫措施管理辦法》. https://www.nhc.gov.cn/zhjcj/s5852/201207/9871e8d92f1f4964975ad56bdeac94af.shtml

來源：石頭科普工作室

編輯：韶音

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