引言：同样是40℃，干燥的沙漠和潮湿的南方，人体承受的极限完全不同。天气预报给出的是同一个数字，身体收到的却是两种感受。
那么，如何把这个差别量化出来呢？我们需要用到「湿球温度」。它衡量的不是空气有多热，而是蒸发冷却最多能把物体温度降到多低。
图 | 干湿球温度计原理示意图：干球直接测得空气实际温度，湿球球部包裹湿润纱布，蒸发吸热使其示数显著低于干球 | 来源：almeco.eu
过去十多年，湿球温度35℃一直被视作人体散热的物理极限。而近几年的实测研究，不仅把这个临界值往下压低了不少，也进一步收窄了它的适用范围。
各位好啊，欢迎收看最新一期的威客日报。
【本频道把晦涩的学术论文掰开揉碎，用通俗的方式，分享当下新鲜的科学探索。】
觉得有意思，别忘了点赞收藏支持一下～
老大，双击图片可以快速完成每日任务哟~
一、干湿球温度表
气象台的百叶箱里挂着两支一模一样的温度表。
图 | 气象观测场里的百叶箱，干湿球温度表架在箱内支架上，避免阳光直射与雨水 | 来源：科普中国
国家标准「GB/T 35226—2017」对这套装置的定义是：干湿球温度表由两支型号完全相同的温度表组成，垂直悬挂在支架两侧，球部距地面1.50米，干球在东侧，湿球在西侧。
两支表唯一的区别在球部。
湿球温度表的球部包着长约10厘米的专用纱布，纱布下端浸在带盖的蒸馏水杯里，杯口距球部约3厘米；干球温度表的球部裸露在空气中。
图 | GB/T 35226—2017对安装与包扎的规定：干球在东、湿球在西，球部距地1.50米；湿球球部包专用纱布，下端浸入带盖蒸馏水杯，杯口距球部约3厘米 | 来源：中国气象局
湿球之名由此而来。温度计的感温球泡在英文里叫bulb，包着湿纱布的那支叫湿球，球泡裸露的那支叫干球。
纱布上的水不停蒸发，蒸发要吸热，热量从球部和周围空气里被取走，湿球温度表的读数就低于干球。
空气越干，蒸发越快，两个读数的差越大；空气越接近饱和，差值越小。
相对湿度100%时，两支表的读数相等，蒸发停了下来。气象员通过差值查算空气湿度。
这套操作的相关规定很严格：纱布每周需更换1次，水要用蒸馏水，水杯要带盖，球部与杯口保持距离，目的是让蒸发只反映空气状态。
二、湿球温度不是湿球的温度
很多人会误以为湿球温度就是湿球温度计测出的温度，其实这是混淆了测量结果和物理定义。
湿球温度计的读数只是该物理量的实测数值，而湿球温度本质是描述空气自身状态的参数，它的定义本身和温度计、测量过程都没有关系。
世界气象组织对热力学湿球温度的正式定义是：在定压条件下，一团空气依靠自身的热量蒸发液态水，直到空气达到饱和状态，此时空气的温度就是热力学湿球温度。
图 | 世界气象组织观测方法登记条目对湿球温度表的定义：湿球温度是空气靠自身热量蒸发水分至饱和时所达到的温度 | 来源：世界气象组织
换言之，对于状态确定的湿空气而言，湿球温度是蒸发冷却过程所能达到的理论温度下限。
该下限的形成机制为：蒸发过程需从环境空气中吸收热量，而空气的水汽容纳能力存在上限；随着空气逐渐趋近饱和，蒸发可带走的热量持续衰减，当空气达到饱和状态时，蒸发与降温过程同时达到动态平衡。
因此湿球温度并非简单的湿球表面温度，其核心物理内涵是蒸发冷却的极限温度。
以35℃、相对湿度50%的空气为例，露点温度约23.0℃，湿球温度约26.6℃，干球温度35℃。三者只在空气饱和时相等。
露点温度：指在气压和水汽含量不变的条件下，把空气冷却到水汽饱和（相对湿度 100%）时的温度。空气再冷下去，水汽就会凝结成露/雾。露点越高，说明空气里水汽越多；露点越接近气温，空气越潮湿。
图 | 焓湿图上的干球温度、湿球温度与露点温度示意，标注了三者的物理定义与取值路径 | 来源：微信公众号
湿球温度计的示值仅是对该热力学状态参数的近似测量，其读数受通风条件、辐射换热、纱布洁净度等多种因素影响，因此标准测量规程对测试条件与操作细节有严格规定。
三、人体散热
人体一直在产热。
静息状态下，一个成年人代谢产生的热量约为100瓦，这些热量必须持续散出，才能维持核心体温的稳定。
人体散热有四条途径：辐射、对流、传导、蒸发；前三条都要求环境温度低于皮肤温度。
皮肤温度在正常情况下被调控在35℃及以下，核心体温维持在37℃左右。皮肤必须比核心凉，热量才能从体内传导到皮肤，再释放到空气里。
当气温接近或超过皮肤温度时，辐射与对流不再是散热，而是反过来给身体加热，此时只剩蒸发一条路。
图 | 人体散热途径示意图，常温下以辐射散热为主，辅以对流、传导与蒸发散热；当环境温度接近或超过皮肤温度时，辐射与对流转为向人体传热，仅蒸发散热可发挥作用 | 来源：网络
汗液蒸发能带走多少热量，取决于空气的饱和差：
空气越干，汗液蒸发越快；空气越湿，汗液停留在皮肤表面，蒸发越慢。
湿球温度描述的正是这条散热路径的极限：蒸发最多只能把皮肤降到这一温度。一旦湿球温度高于皮肤温度，蒸发便失去净散热能力，代谢热只能持续积聚在体内。
核心体温升至40℃以上，即进入热射病的体温区间。这里指的是体内温度，并非天气预报中的气温。
同样40℃的空气，按常用湿球温度公式估算（海平面气压）：相对湿度10%时，湿球温度约为18.5℃；相对湿度50%时约为30.9℃；相对湿度70%时则接近34.9℃。
图 | 气温固定40℃时湿球温度随相对湿度变化的曲线：相对湿度10%、50%、70%分别对应18.5℃、30.9℃、34.9℃，虚线为皮肤温度约35℃ | 来源：按常用湿球温度公式计算
前者汗液可以顺畅蒸发，皮肤温度尚能维持在35℃附近；后者汗液难以蒸发，皮肤温度只能随空气一同升高。同一支温度计读出的40℃，对应的是两套完全不同的散热条件。
四、人体散热上限是35℃吗？
人体散热的35℃上限，出自2010年发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的经典研究，作者为Sherwood与Huber。
该研究指出：如果环境湿球温度长时间超过35℃，人体自身代谢产生的热量就无法散出，最终会导致体温过高、出现热损伤。
图 | 两种模型给出的不可生存边界对比：绿区为两种模型都判定可生存，红区为都判定不可生存，黄区为生理模型判定不可生存而35℃模型仍判为可生存；左为18-35岁，右为65岁以上 | 来源：© Perkins-Kirkpatrick等 (2026). Deadly heat stress conditions are already occurring. Nature Communications, 17: 2590.（论文Figure 1）
该结论的生理学基础为皮肤温度的调节机制：人体皮肤温度通常被调控在35℃及以下，显著低于约37℃的核心体温；若要维持稳定的蒸发散热效率，环境湿球温度需低于皮肤温度1-2℃，即维持在34℃及以下。
研究提出的35℃为持续6小时暴露条件下的生存上限估算值，作者在原文中明确标注，该阈值存在约1-2℃的不确定性。
研究选用湿球温度而非干球气温作为评价指标，其热力学依据为：当环境湿球温度高于物体表面温度时，蒸发散热过程无法自发进行，该散热极限不受空气湿度、风速等额外条件的影响。
截至该论文发表时，全球气象观测记录中的湿球温度极值尚未超过31℃。
此前气候模型的估算普遍认为，湿球温度35℃的极端情况要到本世纪中叶才会出现。
然而，2020年发表于《科学进展》的一项观测研究，修正了该临界温度的出现时间预期。
但研究者利用「HadISD」全球地面气象站数据集分析后发现，已有两个站点多次记录到日最高湿球温度超过35℃，尽管单次持续时间仅1-2小时，且集中出现在南亚、中东沿海与北美西南沿海区域。
图 | 六次极端湿热事件中不可生存时段占比的空间分布（65岁以上、无遮挡阳光）：麦加（2024年6月）、曼谷（2024年4月）、凤凰城（2023年7月）、芒特艾萨（2019年1月）、拉尔卡纳（2015年6月）、塞维利亚（2003年8月） | 来源：© Perkins-Kirkpatrick等 (2026). Deadly heat stress conditions are already occurring. Nature Communications, 17: 2590.（论文Figure 2）
同一项研究还统计了1979年至2017年的长期变化趋势：湿球温度超过27℃、29℃、31℃、33℃的各类极端湿热天气，发生频率均已翻了一倍以上。
当然这些观测数值也存在误差范围。论文明确说明，仪器本身与测量流程带来的误差在0.5-1.0℃之间；而常用的再分析资料因做了时空平均处理，无法捕捉短时间、小范围的极端峰值，在波斯湾一带的测算值比实际台站观测值低2-4℃。
五、实测下来，人能耐受的极限远低于35℃
理论上限是一回事，真人能撑多久是另一回事。
2022年，宾夕法尼亚州立大学的团队把志愿者请进环境舱，直接测试临界点。
研究纳入24名18-34岁的健康受试者，以功率自行车低强度运动（约10W代谢负荷）模拟日常轻度活动状态；通过逐步升高环境温湿度，观测核心体温由稳态转为持续上升的临界点。
实验结果显示：在36-40℃的暖湿环境里，受试者的平均临界湿球温度为30.55±0.98℃，没有一个人达到35℃。
图 | 六种工况下的临界湿球温度：36-40℃暖湿环境集中在30-31℃，44-50.6℃干热环境降至25-28℃，虚线为35℃理论上限 | 来源：© Vecellio等 (2022). Evaluating the 35°C wet-bulb temperature adaptability threshold for young, healthy subjects (PSU HEAT Project). Journal of Applied Physiology, 132(2), 340-345.（论文Figure 1）
而在干热环境下，人体的耐受临界值更低。
三组干热环境实验中，临界湿球温度仅落在25-28℃区间。
研究将原因归结为“干热得热”效应：
环境越干热，通过辐射、对流进入人体的热量就越多，但人体出汗速率无法同步提升，蒸发散热的增益被额外的环境得热完全抵消，最终耐受极限反而下降。
2025年发表于《美国国家科学院院刊》的实验研究进一步下修了该阈值：
研究对12名受试者测定了核心体温上升的拐点湿球温度，即核心体温脱离稳态、开始进行性升高的临界值，受试者平均拐点约为32.3℃。
研究随后开展了最长9小时的持续暴露实验，分别设置拐点以上（平均33.7℃）与拐点以下（平均30.9℃）两组湿球温度工况。
结果表明：拐点之上，核心体温一路上升，推算10小时内可达40.2℃；即便在拐点以下，核心体温也没能完全稳住，只是上升速度显著放缓，升至相同体温需要24小时以上。
图 | 拐点以上（33.7℃）与以下（30.9℃）湿球温度暴露9小时的核心体温曲线，以及推算的热射病时间 | 来源：© Meade等 (2025). Validating new limits for human thermoregulation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 122(14), e2421281122.（论文Figure 2A）
2026年3月发表于《自然·通讯》的研究，将人体热耐受评估模型应用于六次历史极端热浪事件，案例覆盖2003年塞维利亚热浪至2024年麦加、曼谷高温事件。
六次热浪的湿球温度都低于35℃。
按「HEAT-Lim」模型，65岁以上、直接暴露在阳光下的人群，每次都出现了不可生存的时段。
图 | 六次热浪期间逐时气温与不可生存时段：蓝色为可生存，黄色为65岁以上人群在无遮挡阳光下的不可生存时段 | 来源：© Perkins-Kirkpatrick等 (2026). Deadly heat stress conditions are already occurring. Nature Communications, 17: 2590.（论文Figure 3）
研究由此得出核心结论：极端高温加干燥，和高温加高湿一样致命。
这并不矛盾，湿球温度只衡量蒸发散热这一条通道的极限，而在干热天气里，高温带来的辐射热与对流热，会反过来源源不断地把热量灌入人体。
日常认知中干热耐受性优于湿热的规律，仅在40℃左右的温度区间成立。
干热环境下湿球温度较低，人体可通过出汗蒸发维持散热平衡；但当干热强度进一步升高时，辐射与对流带来的总得热量将超过出汗蒸发的散热上限，最终打破热平衡。
说到底，35℃仅为热力学层面的理论上限，而非普适性安全阈值。对于老年人群、慢性病患者、户外作业人员等热脆弱群体，其实际可耐受的湿球温度阈值需显著下调。
六、总结一下
湿球温度是反映空气自身状态的物理量，它决定了当前空气条件下蒸发冷却能让物体降到的温度下限。人体靠出汗散热，环境湿球温度一旦逼近皮肤温度，汗液就无法有效带走代谢产热。35℃只是理论估算的极限，真人实测的耐受临界值远低于这个数字；关注高温预报时，除气温外还应留意湿度。
本期话题：你经历过最难受的一次高温，是干热还是闷热？
老大，双击图片可以快速完成每日任务哟~
查证资料、整理文稿花费不少时间，感谢大家的点赞、盒电和收藏。
关注威客日报，定期搜罗各大期刊新奇科研内容，一起积攒好玩又小众的科学见闻，咱们下期再会。
--------------------------------------------------------------------------
本期参考文献：
[1] 世界气象组织.气象仪器和观测方法指南（WMO-No. 8）：热力学湿球温度定义. 2008
[2] 世界气象组织.观测方法登记条目340：湿球温度表. 2020
[3] 英国气象局. What are wet bulb temperatures and what are they used for? 2025-08-07
[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.地面气象观测规范 空气温度和湿度（GB/T 35226—2017）. 2017
[5] Sherwood S C, Huber M. An adaptability limit to climate change due to heat stress. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2010, 107(21): 9552-9555. DOI: 10.1073/pnas.0913352107
[6] Raymond C, Matthews T, Horton R M. The emergence of heat and humidity too severe for human tolerance. Science Advances, 2020, 6(19): eaaw1838. DOI: 10.1126/sciadv.aaw1838
[7] Vecellio D J, Wolf S T, Cottle R M, Kenney W L. Evaluating the 35°C wet-bulb temperature adaptability threshold for young, healthy subjects (PSU HEAT Project). Journal of Applied Physiology, 2022, 132(2): 340-345. DOI: 10.1152/japplphysiol.00738.2021
[8] Meade R D, O'Connor F K, Richards B J, et al. Validating new limits for human thermoregulation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025, 122(14): e2421281122. DOI: 10.1073/pnas.2421281122
[9] Perkins-Kirkpatrick S E, Gregory C H, Vanos J K, et al. Deadly heat stress conditions are already occurring. Nature Communications, 2026, 17: 2590. DOI: 10.1038/s41467-026-70485-1
更多游戏资讯请关注：电玩帮游戏资讯专区
电玩帮图文攻略 www.vgover.com
