Nhiệt độ cầu ướt (WBGT) là gì?
Nhiệt độ cầu ướt – tên đầy đủ là Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) – là một chỉ số tổng hợp đánh giá mức độ căng thẳng nhiệt, cho biết cơ thể con người thực sự cảm nhận điều kiện nóng nực ra sao khi phơi mình dưới ánh nắng trực tiếp. Khác với việc chỉ đọc nhiệt độ không khí thông thường, WBGT tính đến cả độ ẩm, nhiệt độ không khí, bức xạ nhiệt từ mặt trời và gián tiếp cả yếu tố gió. Chỉ số này được quân đội, huấn luyện viên thể thao, cán bộ an toàn lao động và ban tổ chức sự kiện sử dụng rộng rãi để thiết lập chu kỳ làm việc/nghỉ ngơi và quyết định khi nào nên giảm cường độ hoặc dừng hẳn hoạt động.
Cách sử dụng công cụ này
Hãy nhập ba số đo được lấy ngay tại hiện trường: nhiệt độ cầu ướt tự nhiên (\(\text{Tw}\)), nhiệt độ cầu đen (\(\text{Tg}\)) đo bên trong nhiệt kế cầu đen, và nhiệt độ không khí cầu khô (\(\text{Ta}\)). Tất cả đều tính bằng độ C. Công cụ sẽ trả về chỉ số WBGT ngoài trời theo cả hai đơn vị °C và °F.
Giải thích công thức
Với điều kiện ngoài trời có tải nhiệt từ ánh nắng, WBGT là một trung bình có trọng số:
$$\text{WBGT} = 0{,}7 \times \text{Tw} + 0{,}2 \times \text{Tg} + 0{,}1 \times \text{Ta}$$Nhiệt độ cầu ướt tự nhiên chiếm trọng số lớn nhất (70%) vì sự làm mát bằng bay hơi – vốn phụ thuộc vào độ ẩm – là yếu tố chi phối chính trong căng thẳng nhiệt. Nhiệt độ cầu đen (20%) phản ánh bức xạ nhiệt từ mặt trời, còn nhiệt độ không khí cầu khô đóng góp 10% còn lại. Trong nhà hoặc trong bóng râm, người ta dùng một công thức khác (\(0{,}7 \cdot \text{Tw} + 0{,}3 \cdot \text{Tg}\)) vì lúc đó không có tải bức xạ đáng kể từ mặt trời.
Ví dụ minh họa
Giả sử \(\text{Tw} = 25\,°C\), \(\text{Tg} = 40\,°C\) và \(\text{Ta} = 32\,°C\). Khi đó:
$$\text{WBGT} = 0{,}7 \times 25 + 0{,}2 \times 40 + 0{,}1 \times 32 = 17{,}5 + 8 + 3{,}2 = 28{,}7\,°C$$(≈ 83,66 °F). Mức WBGT khoảng 28–30 °C báo hiệu căng thẳng nhiệt cao, lúc này nên hạn chế các hoạt động gắng sức ngoài trời.
Câu hỏi thường gặp
WBGT có giống chỉ số nhiệt (heat index) không? Không. Chỉ số nhiệt chỉ dùng nhiệt độ không khí và độ ẩm trong bóng râm, trong khi WBGT còn bao gồm bức xạ nhiệt từ mặt trời và tác động của gió, nên phù hợp hơn cho lao động và thể thao ngoài trời.
Mức WBGT nào là nguy hiểm? Ngưỡng cảnh báo thay đổi tùy theo mức độ thích nghi của cơ thể và trang phục, nhưng WBGT trên khoảng 31–32 °C thường được coi là cực kỳ nguy hiểm, cần phải tạm dừng các hoạt động gắng sức.
Vì sao nhiệt độ cầu ướt lại có trọng số nặng đến vậy? Bởi cơ chế làm mát chính của cơ thể là bay hơi mồ hôi, vốn không còn hiệu quả khi độ ẩm cao – khiến số đo cầu ướt trở thành yếu tố dự báo bệnh lý do nhiệt mạnh nhất.