سوزباد چیست؟

پیشتر در مقاله«دمای حسی چیست؟» با شاخص های دمایی آشنا شدیم و این که در هوای گرم و سرد کدام عوامل باعث تشدید احساس دمایی انسان می شوند. از آنجا که برای علاقه مندان به کوه و کوهنوردی، آب و هوای سرد و چگونگی مقابله با سرما اهمیت بیشتری دارد، بر آن شدیم تا در مقاله ای جداگانه و به طور مفصل به شاخص این آب و هوا بپردازیم: «سوزباد چیست؟»

تاریخچه

اصطلاح «سوزباد(Wind Chill)» نخستین بار در سال ۱۹۳۹ در مقاله‌ای از دکتر سایپل با عنوان «سازگاری کاشفان قطب جنوب با هوای سرد» مطرح شد. پس از آن و در جریان اکتشاف مناطق قطبی، سایپل و همکارش پاسل مطالعات متعددی درباره کمی‌سازی و برآورد مقادیر سوزباد انجام دادند. آن‌ها پارامتری را بر اساس یافته‌های خود ارائه کردند که هنوز هم در این حوزه مورد توجه است.

سوزباد(Wind Chill) چیست؟

دمایی که بدن انسان احساس می‌کند بر اساس تغییرات شرایط جوی متفاوت است. برای آنکه دمای بدن ثابت بماند، میزان گرمای جذب و تولیدشده توسط بدن باید برابر با میزان گرمای ازدست‌رفته باشد. اگر گرمای ازدست‌رفته بیشتر از گرمای جذب و تولیدشده باشد، بدن احساس سرما می‌کند و بالعکس. بنابراین تبادل دائمی گرما میان بدن انسان و محیط اطراف وجود دارد.

در یک روز سرد، لایه‌ای نازک از مولکول‌های هوای گرم در اطراف پوست هستند که بدن را در برابر هوای سرد پیرامون محافظت کرده و سرعت انتقال گرما به محیط را کاهش می‌دهند.

زمانی که باد می‌وزد، این لایه نازک هوای گرم از اطراف بدن کنار زده می‌شود و گرمای بدن سریع‌تر به محیط منتقل می‌شود(همرفت)؛ در نتیجه بدن احساس سرمای بیشتری می‌کند. هرچه سرعت باد بیشتر باشد، بدن سریع‌تر گرما از دست می‌دهد و احساس سرما شدیدتر می‌شود. به این پدیده «سوزباد» می گویند.

بنابر آنچه گفته شد، سوزباد (Wind Chill) دمای واقعی هوا نیست. این شاخص نشان می‌دهد که وقتی باد می‌وزد، پوست انسان با چه سرعتی گرما از دست می‌دهد و در نتیجه هوا چقدر سردتر احساس می‌شود.

مدل استاندارد سوزباد که توسط «National Weather Service» و دیگر سازمان‌های هواشناسی استفاده می‌شود، بر اساس میزان اتلاف گرما از پوست برهنه طراحی شده است.

این پارامتر برای بیان رابطه میان کاهش آسایش انسانی و اثر هم زمان باد و دما ارائه شده است. این شاخص، توان سرمازایی باد را بر مبنای معادل دما در یک روز صاف(که سرعت باد برابر یا کمتر از ۶٫۴ کیلومتر در ساعت باشد) بیان می‌کند.

وزش شدید باد در دماهای زیر صفر می‌تواند گرمای بدن را به‌سرعت دفع کند و منجر به یخ‌زدگی پوست شود. از سوی دیگر در هوای سرد، رطوبت سطح پوست نیز می‌تواند عامل دیگری در میزان احساس سرما باشد، زیرا وجود آب روی پوست انتقال و اتلاف گرما را آسان تر می‌کند.

به یاد داریم که سرعت بالای از دست دادن انرژی و دما ممکن است دمای بدن را به کمتر از حد طبیعی برساند و شخص را دچار «فرودمایی» کند. این وضعیت موجب خستگی و ضعف شدید می‌شود و اگر دمای بدن به کمتر از ۲۶ درجه سانتی‌گراد برسد، می‌تواند به مرگ منجر شود.

دمای واقعی(دمایی که با دماسنج اندازه گیری می شود) به‌تنهایی اطلاعات کافی برای تصمیم‌گیری درباره نوع و میزان پوشاک مورد نیاز در اختیار ما قرار نمی‌دهد. دیگر عوامل اقلیمی، به‌ویژه باد، نقش مهمی در این زمینه دارند. اهمیت شاخص سوزباد در این است که می‌تواند به‌عنوان معیاری مناسب برای انتخاب پوشاک در هوای سرد مورد استفاده قرار گیرد.

اگرچه این شاخص برخی عوامل محیطی مانند رطوبت نسبی هوا و تابش خورشید را در نظر نمی‌گیرد، اما پژوهشگران این حوزه معتقدند استفاده از آن برای حفاظت از سلامت انسان در هوای سرد کافی است. برای مثال، سازمان‌های هواشناسی بسیاری از کشورها درجه سوزباد را از طریق رسانه‌های عمومی و وب‌سایت‌ها اعلام می‌کنند تا مردم بتوانند پوشاک مناسب و گرم انتخاب کنند.

شاخص سوزباد در کشورهای مناطق سردسیر کاربرد گسترده تری دارد. به‌گونه‌ای که یک نظرسنجی در کانادا نشان می‌دهد ۸۲ درصد مردم این کشور از شاخص سوزباد برای برنامه‌ریزی فعالیت‌های روزانه بیرون از خانه خود در زمستان استفاده می‌کنند.

کاربرد سوزباد در مدیریت ریسک در کوهستان

شاخص سوزباد در کوهستان و کوهنوردی ابزاری کلیدی برای پیش‌بینی سرعت اتلاف گرما از بدن و برآورد زمان بروز آسیب سرمایی است. در ارتفاعات، به‌دلیل بادهای شدیدتر، اثر آن بسیار پررنگ‌تر می‌شود.

برآورد خطر یخ‌زدگی

• سوزباد کمک می‌کند زمان تقریبی شروع یخ‌زدگی پوست برهنه تخمین زده شود(مثلا در سوزبادهای بسیار پایین، آسیب در چند دقیقه رخ می دهد).
• در برنامه‌ریزی صعودهای زمستانی، اگر سوزباد به بازه‌های بحرانی برسد، تصمیم به تعویق، تغییر مسیر یا بازگشت گرفته می‌شود.

پیشگیری از فرودمایی(هیپوترمی)

• حتی اگر دمای واقعی خیلی پایین نباشد، باد شدید می‌تواند اتلاف گرما را چند برابر و خطر فرودمایی را بیشتر کند.
• کوهنوردان با استفاده از سوزباد، زمان‌های استراحت کوتاه‌تر، لایه‌گذاری مناسب‌تر و پایش علائم اولیه افت دمای مرکزی را برنامه‌ریزی می‌کنند.

انتخاب پوشاک و تجهیزات

• سیستم لایه‌ بندی پوشاک بر اساس سوزباد پیش‌بینی‌شده انجام می شود.
• دستکش‌های دوپوش و عایق، ماسک صورت، عینک و محافظ گونه براساس شاخص سوزباد انتخاب می شوند.
• برای گرم‌کردن فعال(مثلا نوشیدنی گرم، کیسه‌گرم‌کن و…) برنامه‌ریزی دقیق تری انجام می شود .

مدیریت زمان و از باد در امان بودن

• کاهش زمان توقف روی آبپخشان ها و گردنه‌های بادخیز.
• انتخاب محل‌های کمپ در پناه‌باد.
• تعیین «حد توقف ایمن» برای آموزش و کارگاه‌های برف و یخ.

ارزیابی شرایط اضطراری و امدادرسانی

• در عملیات جست‌وجو و نجات، سوزباد برای تخمین پنجره زمانی ایمن نیروها و مصدومان استفاده می‌شود.
• کمک به اولویت‌بندی انتقال افراد با اندام‌های در معرض یخ زدگی(انگشتان، بینی، گونه).

چند نکته مهم:

• با افزایش ارتفاع، سرعت باد معمولا بیشتر است؛ بنابراین سوزباد می‌تواند به‌طور چشمگیری افزایش یابد.
• سوزباد فقط برای پوست برهنه تعریف شده؛ خیس شدن لباس یا تعریق می‌تواند خطر را بیشتر از عدد سوزباد نشان دهد.
• سوزباد دمای هوا را تغییر نمی‌دهد؛ فقط نرخ از دست دادن گرما را نشان می‌دهد.

دمای سوزباد، مشکلات احتمالی و اقدامات ضروری

صفر تا 9- درجه: شرایط فعالیت در فضای باز ناراحت‌کننده است و باید  لباس گرم پوشید. احتمال سرمازدگی کم است.

10- تا 25- درجه: خطر سرمازدگی با 30 دقیقه در معرض باد بودن. پوشاند تمام بدن با لباس گرم لازم است.

26- تا 45- درجه: افزایش خطر سرمازدگی با 10 تا 30 دقیقه در معرض باد بودن.

46- تا 59- درجه: خطر زیاد سرمازدگی با 5 تا 10 دقیقه در معرض باد بودن. خطر افت ناگهانی دمای بدن بسیار زیاد است.

کمتر از 60- درجه: شرایط بسیار خطرناک. سرمازدگی در کمتر از 2 دقیقه رخ می دهد.

در بخش پایانی مقاله چند نکته مهم به شکل پرسش و پاسخ مطرح می شودک

آیا سوزباد دمای هوا را کاهش می‌دهد؟

خیر. باد نمی‌تواند دمای هوا را پایین‌تر از مقداری که دماسنج نشان می‌دهد برساند، بلکه فقط انتقال حرارت (جابجایی یا همرفت) را افزایش می‌دهد.

مثال:

اگر دمای واقعی هوا 20-  درجه باشد و شاخص سوزباد 35– درجه را نشان دهد:

• هوای اطراف ما واقعا 35- درجه نیست.
• یک جسم بی جان(مثلا فلز و سنگ) هرگز به 35- درجه نمی‌رسد، بلکه فقط سریع‌تر به 20- می‌رسد.

        به عبارت دیگر دمای یک جسم بدون منبع سرمای اضافی نمی‌تواند از دمای واقعی هوا پایین‌تر برود.

آیا یخ‌زدگی(Frostbite) می‌تواند در دمای بالای صفر رخ دهد؟

یخ‌زدگی زمانی رخ می‌دهد که بافت بدن( مایع میان بافتی) منجمد شود. برای این اتفاق، دمای بدن باید به زیر صفر درجه سانتی‌گراد برسد.

بنابراین اگر دمای واقعی هوا بالای صفر باشد باد به‌تنهایی نمی‌تواند دمای هوا را زیر صفر ببرد در نتیجه در شرایط معمول، یخ‌زدگی واقعی رخ نمی‌دهد.

در چنین شرایطی خطر واقعی چیست؟

حتی در دمای بالای صفر نیز خطرهای زیر وجود دارد:

فرودمایی (Hypothermia)

کاهش دمای مرکزی بدن که می‌تواند حتی در دمای 5 یا 10 درجه سانتی‌گراد هم رخ دهد، به‌ویژه اگر فرد خیس باشد یا در معرض باد شدید قرار گیرد.

آسیب سرمایی بدون انجماد

قرارگیری طولانی‌مدت در سرما می‌تواند باعث آسیب بافتی شود حتی اگر انجماد کامل رخ ندهد.

آیا رطوبت بر سوزباد اثر دارد؟

در طراحی شاخص سوزباد که توسط سازمان های هواشناسی ارائه شده آزمایش‌های انسانی کنترل‌شده انجام شد(با استفاده از مدل‌های انتقال حرارت پوست، نه صرفا اتاق باد یا افراد ایستاده در فضای باز) نتایج نشان داد:

• در دماهای زیر صفر(جایی که سوزباد مطرح می شود)، هوای بسیار سرد ذاتا رطوبت بسیار کمی دارد.
• اثر رطوبت نسبی بر نرخ اتلاف گرمای پوست بسیار ناچیز است.
• اختلاف ایجادشده در دمای معادل معمولا کمتر از ۱ درجه سانتی‌گراد است.

به همین دلیل، برای ساده‌سازی و جلوگیری از پیچیدگی غیرضروری، رطوبت در فرمول نهایی سوزباد وارد نشد.

اما نکته مهم این است که اگر پوست خیس شود، تبخیر آب از سطح پوست می‌تواند سرمای بیشتری ایجاد کند، اما این پدیده بخشی از شاخص استاندارد سوزباد نیست.