真的有多热?
当热量训练或赛车时,重要的是要预测我们能如何冷却。阅读温度计和湿度表很容易,但并不总是告诉我们我们需要知道什么。查找热量指数(结合了空气温度和相对湿度)可提供更好的视角。湿球球温度(WBGT)提供了对空气冷却潜力的更相关度量。
这些知识再加上核心传感器,可以帮助运动员更好地自我冷静和战略性。
冷却有什么关系?
在运动过程中,人体主要通过向皮肤传递更多的血液,将血管在皮肤上和出汗来降低。这允许进行四种类型的传热。
当汗水蒸发时,它会冷却皮肤,从而冷却皮肤下方流动的大量血液。这种蒸发介绍了在陆基运动中绝大多数冷却。如果水分不会从皮肤上蒸发,那么锻炼身体就很难冷却。高相对湿度抑制蒸发和冷却。这是因为空气已经充满水分饱和,无法容纳更多。
对流是通过相邻的空气分子损失体内热量。当这些加热分子远离体内时,它们被较冷的分子所取代,进而吸收了体内更多的热量。强风(或室内时风扇)会使许多加热的空气从身体移开,从而增加了冷却。室外骑自行车的高速产生与强风相同的对流冷却效果 - 身体总是被凉爽的空气包围,因为加热空气很快就会吹走。
辐射是通过红外波传递热量。它发生在两个不同温度的物体之间。在凉爽的温度(小于20°C/68°F)中,人体很容易向空气散发热量。在阳光直射的阳光下,当阳光在天空中高时,皮肤会吸收大量的热量。
传导是在两个直接接触之间直接接触的两个物体之间的热量转移(例如,触摸冷自行车框架)。它占空气运动过程中少量的热量损失,但在水基运动过程中大量损失(例如游泳)。这是因为密集的水比空气多得多。
为什么湿度很重要
蒸发是骑自行车和跑步等活动的最重要方法。但是,只有当身体周围的空气吸收更多的水时,蒸发才会发生。当空气已经充满水分时,我们说相对湿度很高。当空气含有非常低的水分时,相对湿度很低。
在低相对湿度下,汗水和水从皮肤迅速蒸发,迅速冷却核心温度。在高湿度期间,汗水和水从皮肤上蒸发得非常缓慢,蒸发/出汗几乎无法冷却。
我们从经验中知道,“热和干燥”比“温暖和潮湿”会感觉更凉爽。这是因为干空气可以大量汗水蒸发。核心用户可以通过客观数据确认这一点,因为他们知道在干燥条件下的核心温度升高较慢。
热量指数
众所周知的热量指数将空气温度与相对湿度相结合,使人温度像“感觉”。热量指数描述了空气的冷却能力。例如,温度为37.8°C/100°F和40%的相对湿度的温度与30.0°C/86.0°F的感觉相同,相对湿度为95%。它们都具有相同的热量指数(109),因为两种情况都具有相同的冷却能力 - 在每种情况下,汗水都会以相同的速度从体内蒸发。由于湿度对蒸发冷却的影响,热量指数对于运动员来说是一个重要的数字。即使30.0°C/86.0°F的空气温度并不“看起来”太热,但95%的湿度也限制了其冷却能力。
相对湿度是通过将湿布包裹在温度计上来计算的。这测量了可以通过蒸发冷却空气的最低温度,称为“湿球”温度。然后将其与空气温度(“干灯泡”温度)进行比较。然后,数学公式将这些数字转换为热量指数。
热量指数的局限性
但是,热量指数并不总是能赋予运动员自我冷却的能力的全部图片。例如,在阴影中测量热量指数,这意味着它不能解释由阳光引起的辐射热增益。热量指数还假设一风。但是,如果空气停滞不前,那么对流冷却的次数就少了。热指数无法解释强风的冷却效果。
什么是湿球球温度?
湿球球温度(WBGT)解决了热量指数的局限性。 WBGT不仅认为空气温度和湿度,还考虑云覆盖,太阳角和风速。这可以更准确地了解运动员将收到的辐射加热量以及可用的对流冷却量。
例如,即使热量指数在那段时间内保持相对恒定,降低角度的计算也意味着WBGT温度可以在早晨和下午中旬之间急剧增加。而且,由于WBGT是在太阳中测量的,因此它是微气候的,例如热柏油的热量辐射。
同样,强风会导致WBGT下降,停滞的空气会导致其上升。这些可变的风条件不会影响热量指数。
测量WBGT
许多国家的政府天气服务预测WBGT一天中的不同时间。这些预测是在各个地区概括的,无法说明微气候(例如挡风玻璃,或陡峭的斜坡并带有南部暴露)。许多消费级WBGT温度计可供购买。这些使运动员或教练可以在特定位置(例如跑道)测量实时WBGT。这些设备可能会采取相当大的实践来精确而有意义的操作。
WBGT危险指数
使用WBGT指导运动训练的任何人都必须了解,WBGT的校准与热量指数的校准大不相同。例如,许多准则表明,剧烈运动的危险区域从40°C/104°F的热量指数开始。但是,该热量指数“危险”值等于仅WBGT仅为31°C/88°F.1,这意味着重要的是要理解和清楚地传达用于评估热危险的索引和规模。
WBGT对运动员的局限性
WBGT除了温度和湿度外,还考虑了风速和阳光,这通常更好地估计了现实世界中的冷却条件。
但是,在某些情况下,WBGT可能无法提供更精确的“感觉”温度。例如,在骑自行车中,环境风速通常对于冷却并不重要,因为骑自行车的人可以从35 km/hr的行进速度的自我生成的对流冷却风中受益。但是,在同一路线的不同部分,例如在阳光明媚的斜坡上(骑自行车的速度低),WBGT可能会提供非常有价值的信息。
同样,在炎热的阳光明媚的日子里骑着强风的任何骑自行车的人都知道风向的相关性。例如,35 km/hr的横风可能正在冷却。但是,随着第一大的风向,随着骑自行车的人在停滞的空气中骑行和对流冷却时,它可能导致过热。跑步者也存在类似的条件 - 即使是10 km/hr的尾风也可能导致对流冷却和“感觉就像”温度的升高。
换句话说,现实世界中的冷却条件有时会受到小气候的强烈影响。尽管WBGT通常可以比热指数更好地了解这些小气候,但需要通过教练和运动员的经验和判断来补充信息。
将WBGT与核心耦合
运动员训练核心的原因之一是练习冷却策略。这些策略可能会根据特定的环境条件而有所不同。炎热的干燥条件意味着用水雾和浸入皮肤非常有效。可以通过服装类型和颜色的选择来抵抗强烈的太阳辐射。通过赛前冷却可以缓解高相对湿度。
在每次锻炼之前,了解WBGT(以及影响它的因素),使运动员可以在不同情况下看到他们的核心温度如何反应。他们可以尝试冷却策略,并从其核心传感器中获得立即反馈,以表明它是否有效。他们将学习某些策略在某些情况下如何比其他策略更有效。
竞争前,了解预测的WBGT使运动员可以计划其冷却策略。根据他们对核心的培训,他们将知道在各种条件下的核心温度会迅速上升。如果温度太热以至于冷却无效,那么当他们的核心温度接近性能降解区时,它们的核心设备将通知它们。然后他们可以做出战略决策,甚至可能涉及减慢步伐以保持可持续的核心温度。
参考
来源 | htups://corebodytemp.com