درجة حرارة الكرة الأرضية الرطبة

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة
مقياس WBGT الإلكتروني
مقياس WBGT تناظري يتكون من ثلاثة موازين حرارة ومسطرة حسابية لحساب WBGT

درجة حرارة الكرة الرطبة ( WBGT ) هي مقياس للحرارة البيئية وتأثيرها على الإنسان والحيوان. على عكس قياس درجة الحرارة البسيط ، تأخذ WBGT في الحسبان درجة حرارة الهواء، والرطوبة ، والإشعاع الحراري (من الأجسام الساخنة كالشمس أو الفرن)، وحركة الهواء ( الرياح أو التهوية ). [ 1 ] طُوِّرت WBGT في خمسينيات القرن الماضي ضمن جهود الحد من الأمراض والوفيات المرتبطة بالحرارة خلال التدريب العسكري الأمريكي. [ 2 ] [ 3 ] واليوم، يستخدمها أخصائيو الصحة المهنية ، والرياضيون ، والفعاليات الرياضية ، والجيوش لتحديد مستويات التعرض المناسبة لدرجات الحرارة المرتفعة.

يجمع مقياس WBGT ثلاثة أجهزة استشعار، وهي مقياس حرارة البصيلة الجافة، ومقياس حرارة البصيلة الرطبة الطبيعية (الثابتة)، ومقياس حرارة الكرة السوداء (للحرارة الإشعاعية)، والتي تقيس معًا الظروف البيئية وتحسب قيمة واحدة تمثل الإجهاد الحراري الكلي [ 4 ] [ 5 ].

بالنسبة للبيئات الخارجية، يستخدم الجهاز جميع مدخلات بيانات المستشعر، ويحسب مؤشر WBGT على النحو التالي:

دبليوبجيتي=0.7تيw+0.2تيز+0.1تيد{\displaystyle \mathrm {WBGT} =0.7T_{\mathrm {w}}+0.2T_{\mathrm {g} }+0.1T_{\mathrm {d} }}

أين

في الأماكن المغلقة، يتم استخدام الصيغة التالية:

دبليوبجيتي=0.7تيw+0.3تيد{\displaystyle \mathrm {WBGT} =0.7T_{\mathrm {w} }+0.3T_{\mathrm {d} }}

في حال عدم توفر جهاز قياس، يمكن حساب مؤشر WBGT من بيانات الطقس الحالية أو التاريخية. [ 4 ] يمكن إضافة تعديل خاص بالملابس إلى مؤشر WBGT لتحديد "مؤشر WBGT الفعال"، WBGT eff .

الاستخدامات

ينشر المؤتمر الأمريكي لخبراء الصحة الصناعية الحكوميين قيم الحد الأقصى للتعرض (TLVs) التي اعتمدتها العديد من الحكومات لاستخدامها في أماكن العمل. كما وُصفت عملية تحديد مؤشر الإجهاد الحراري (WBGT) في معيار ISO 7243، بعنوان "البيئات الحارة - تقدير الإجهاد الحراري على العامل، بناءً على مؤشر WBGT". وتستند الكلية الأمريكية للطب الرياضي في إرشاداتها المتعلقة بشدة الممارسات الرياضية إلى مؤشر WBGT. [ 6 ]

في المناطق الحارة، تعرض بعض المنشآت العسكرية الأمريكية [ 7 ] علمًا للدلالة على فئة الحرارة بناءً على مؤشر WBGT. وينشر الجيش إرشادات بشأن كمية الماء المتناولة ومستوى النشاط البدني للأفراد المتأقلمين وغير المتأقلمين، والذين يرتدون زيًا عسكريًا مختلفًا، وذلك بناءً على فئة الحرارة. وقد اعتمدت جامعة جورجيا هذه الفئات لاستخدامها في الرياضات الجامعية كدليل إرشادي لتحديد مدى صعوبة التدريبات. [ 8 ]

فئةمؤشر WBGT (°F)مؤشر الإجهاد الحراري (درجة مئوية)لون العلم
1≤ 78–81.9≤ 25.6–27.7أبيض
282–84.927.8–29.4أخضر
385–87.929.5–31.0أصفر
488–89.931.1–32.1أحمر
5≥ 90≥ 32.2أسود

اعتبارات السلامة

يُستخدم مؤشر WBGT بشكل متكرر من قبل المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) وإدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) والمؤتمر الأمريكي لخبراء الصحة الصناعية الحكوميين (ACGIH)، ويُعتبر أساسًا للمعايير واللوائح الرامية إلى الوقاية من الأمراض المرتبطة بالحرارة، مثل الإجهاد الحراري ، في مكان العمل. [ 3 ] يُعدّ WBGT معيارًا معترفًا به دوليًا يُستخدم لتقييم الإجهاد الحراري والظروف التي قد تُشكّل خطرًا على صحة الإنسان وسلامته، لا سيما خلال فترات موجات الحر الشديدة.

المخاطر الصحية

مقياس الإجهاد الحراري WBGT لتسجيل البيانات

يرتبط ارتفاع مؤشر الإجهاد الحراري (WBGT) بزيادة خطر الإصابة بأمراض مرتبطة بالحرارة، مثل الإنهاك الحراري وضربة الشمس وأمراض الكلى المزمنة ، حيث يعجز الجسم عن التخلص من الحرارة بسهولة، خاصةً مع موجات الحر وارتفاع درجة حرارة الأرض. [ 3 ] تشمل الآثار طويلة المدى تغيرات في الجهاز المناعي قد تؤدي إلى تلف دائم في الأعضاء الحيوية، مثل الكلى والقلب والدماغ، بالإضافة إلى حالات صحية مزمنة أخرى. [ 9 ] [ 10 ]

صُممت أجهزة قياس مؤشر الإجهاد الحراري (WBGT)، مثل أجهزة مراقبة الإجهاد الحراري المزودة بمسجلات بيانات ، لمساعدة أصحاب العمل على تقييم التعرض للحرارة من خلال دمج قياسات الرطوبة ودرجة الحرارة وحركة الهواء وأشعة الشمس المباشرة أو المشعة في قيمة واحدة تمثل بدقة ظروف الإجهاد الحراري للعمال. [ 5 ] تُستخدم هذه الأجهزة في مراقبة سلامة مكان العمل، والتقييمات البيئية/المهنية، والوقاية من الأمراض المرتبطة بالحرارة للعمال في بيئات شديدة الحرارة.

الفئات السكانية الضعيفة

يُعدّ العاملون في الهواء الطلق والقطاعات الصناعية الأكثر عرضةً لمشاكل صحية نتيجة ارتفاع درجة الحرارة عند العمل في بيئة تتجاوز درجة حرارتها 38 درجة مئوية (100.4 درجة فهرنهايت). غالبًا ما تنتج ضربة الشمس عن عوامل مثل ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، والرطوبة العالية، والجهد البدني الشاق، والتعرض المطوّل لأشعة الشمس، وارتداء ملابس غير مناسبة، وعدم شرب كميات كافية من الماء. وتزداد هذه المخاوف مع الأخذ في الاعتبار عوامل أخرى مثل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في البلد ، وحجم السكان، والوضع الاجتماعي والاقتصادي . وتكون هذه المخاطر أعلى بشكل ملحوظ في المناطق الاستوائية ذات خطوط العرض المتوسطة، حيث يتعرض السكان للحرارة على مدار العام بسبب موقعهم الجغرافي. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

التأثيرات العالمية

أكدت استراتيجيات إدارة الإجهاد الحراري العالمية، التي أطلقتها منظمة الصحة العالمية ، على أهمية خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري لحماية صحة العمال. وتشير بيانات عام 2019 إلى أن 41.9% من وفيات العمال خلال السنوات العشر الماضية كانت مرتبطة بالتعرض للحرارة الشديدة أثناء العمل. [ 13 ] ويؤدي ارتفاع درجات الحرارة العالمية إلى زيادة المخاطر الصحية المرتبطة بالحرارة، ولكنه يقلل بشكل كبير من إنتاجية العمال وقدرتهم وكفاءتهم. [ 14 ] ويُستخدم مؤشر الإجهاد الحراري العالمي (WBGT) بشكل متزايد في أبحاث السلامة وفي أنظمة الإنذار المبكر للتنبؤ، وذلك للمساعدة في توجيه استجابات الصحة العامة.

إن مؤشر الحرارة الذي تستخدمه خدمة الأرصاد الجوية الوطنية الأمريكية ومؤشر الرطوبة الذي تستخدمه خدمة الأرصاد الجوية الكندية ، إلى جانب تأثير برودة الرياح المستخدم في كلا البلدين، هي أيضًا مقاييس للحرارة أو البرودة المحسوسة، لكنها لا تأخذ في الاعتبار تأثيرات الإشعاع.

نشر مكتب خدمة الأرصاد الجوية الوطنية في تولسا، أوكلاهوما ، بالتعاون مع قسم الرياضيات بجامعة أورال روبرتس ، صيغة تقريبية لمؤشر الإجهاد الحراري العالمي (WBGT) تأخذ في الحسبان الغطاء السحابي وسرعة الرياح. وفي تجربة محدودة (أربع عينات)، ادعى المكتب أن التقدير كان دقيقًا بانتظام في حدود 0.5 درجة فهرنهايت (0.28 درجة مئوية) ، حتى مع تبسيط المعادلة من دالة كثيرة الحدود من الدرجة الرابعة إلى علاقة خطية (أشار المؤلفون إلى أن التقريب الخطي لم يُختبر لدرجات حرارة الهواء الأقل من 68 درجة فهرنهايت (20 درجة مئوية) لأن مؤشر الإجهاد الحراري العالمي (WBGT) مصمم لقياس الإجهاد الحراري، والذي نادرًا ما يحدث دون هذا الحد). [ 15 ]    

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "الوقاية  » التعرف على مخاطر الحرارة" . إدارة السلامة والصحة المهنية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 سبتمبر 2023 .
  2. ↑ موريس، كورتني إي.؛ غونزاليس، ريتشارد جي.؛ هودجسون، مايكل جيه.؛ توستين، آرون دبليو. (2019). "بيانات الطقس الفعلية والمحاكاة لتقييم درجة حرارة الكرة الأرضية الرطبة ومؤشر الحرارة كإنذارات للأمراض المهنية المرتبطة بالحرارة" . www.tandfonline.com . doi : 10.1080/15459624.2018.1532574?scroll = top & needAccess = true#abstract . تاريخ الاسترجاع : 13 أبريل 2026 .{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( link )
  3. 1 2 3 بريميكومب، كلوي؛ لو، تشون هاي برايان؛ بابنبرغر، فلوريان؛ دي نابولي، كلوديا؛ ماسيل، بيدرو؛ كوينتينو، تياغو؛ كورنفورث، روزاليند؛ كلوك، هانا ل. (2023). "درجة حرارة الكرة الأرضية الرطبة: مؤشر على مخاطر الحرارة الشديدة على شبكة عالمية" . GeoHealth . 7 ( 2) e2022GH000701. doi : 10.1029/2022GH000701 . ISSN 2471-1403 . PMC 9941479. PMID 36825116 .   
  4. 1 2 "القسم الثالث، الفصل الرابع: تقييم مخاطر الحرارة". الدليل الفني لإدارة السلامة والصحة المهنية . إدارة السلامة والصحة المهنية. 15 سبتمبر 2017.
  5. 1 2 "مقياس الإجهاد الحراري REED R6200 WBGT" . www.reedinstruments.com . تاريخ الاسترجاع: 21-04-2026 .
  6. ↑ "تضاعف عدد الوفيات ثلاث مرات بين لاعبي كرة القدم، ويُعتقد أن درجات الحرارة الصباحية تلعب دورًا في ذلك" . ساينس ديلي . 27 فبراير 2012. تاريخ الاطلاع: 28 فبراير 2012 .
  7. ↑ النشرة الفنية الطبية للجيش رقم 507 وكتيب القوات الجوية رقم 48-152 (I) 7 مارس 2003
  8. ↑ شيبارد، مارشال (14 أغسطس 2019). "درجة حرارة الكرة الأرضية الرطبة رائعة لتحذيرات الحرارة - لماذا لا نستخدمها؟" . فوربس (مساهم) .
  9. ↑ "الآثار طويلة المدى لضربة الشمس على الجسم" . news.ufl.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-04-2026 .
  10. ↑ كراندال، سي جي؛ غونزاليس-ألونسو، جيه. (2010). "وظيفة القلب والأوعية الدموية لدى الإنسان المُعرَّض للإجهاد الحراري" . مجلة Acta Physiologica . 199 (4): 407-423 . doi : 10.1111/j.1748-1716.2010.02119.x . ISSN 1748-1708 . PMC 3496876. PMID 20345414 .   
  11. ↑ ماريتا، إيدال فيتري؛ سلسبيلا، هيلوا؛ مسيثاه، زارا؛ رمضان، راجا ريسكي (2026-01-01). "مراجعة سردية: الوقاية من ضربة الشمس بين العاملين في الصناعات الخارجية في سياق تغير المناخ: مسؤوليات أصحاب المصلحة ونهج الإدارة في إندونيسيا" . المؤتمر الدولي للصحة العامة : 54-63 . ISSN 2714-7045 . 
  12. ↑ لوندغرين، كارين؛ كوكلان، كاليف؛ غاو، تشوانسي؛ هولمر، إنغفار (2013). "آثار الإجهاد الحراري على القوى العاملة في ظل تغير المناخ" . الصحة الصناعية . 51 (1): 3-15 . doi : 10.2486/indhealth.2012-0089 .
  13. 1 2 "الحرارة والصحة" . www.who.int . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-04-2026 .
  14. ↑ كونغ، تشين تشين؛ هوبر، ماثيو (2022). "حسابات صريحة لدرجة حرارة الكرة الأرضية الرطبة مقارنةً بالتقريبات وأهميتها لإنتاجية العمل" . مستقبل الأرض . 10 (3). doi : 10.1029/2021EF002334 . ISSN 2328-4277 . 
  15. ↑ ديميسيلي، فينسنت؛ بيلتز، ستيفن. تقدير درجة حرارة الكرة السوداء لحساب مؤشر WBGT، خدمة الأرصاد الجوية الوطنية، مكتب الأرصاد الجوية، تولسا، أوكلاهوما . 1 أبريل 2015.

للمزيد من القراءة