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潮湿的空气可以延长携带病毒的气溶胶液滴的寿命

华盛顿,2020年8月18日-导致COVID-19的新型冠状病毒被认为通过自然呼吸活动传播,例如呼吸,说话和咳嗽,但对该病毒如何通过空气传播知之甚少。

密苏里大学的科学家在AIP Publishing的《流体物理学》中报告了有关气流和流体流如何影响可能包含病毒的呼出飞沫的研究。他们的模型包括对影响呼出液滴轨迹的空气湍流的更准确描述。

通过其模型进行的计算除其他外,显示出潮湿空气的重要且令人惊讶的效果。结果表明,高湿度可以使中型液滴的空气传播寿命延长多达23倍。

在正常人的呼吸中呼出的液滴的大小范围从十分之一微米到1,000微米不等。为了比较,人的头发的直径约为70微米,而典型的冠状病毒颗粒小于十分之一微米。最常见的呼出液滴直径约为50至100微米。

感染者呼出的飞沫含有病毒颗粒以及其他物质,例如水,脂质,蛋白质和盐。研究不仅考虑了液滴在空气中的传输,还考虑了它们与周围环境的相互作用,特别是通过蒸发。

研究人员使用了对空气湍流的改进描述,以说明喷射液滴周围气流的自然波动。他们能够将其结果与其他建模研究以及大小与呼出液滴相似的颗粒的实验数据进行比较。该模型与玉米花粉的数据显示出很好的一致性,玉米花粉的直径为87微米,大小与大多数呼出的液滴大致相同。

湿度会影响呼出液滴的命运,因为干燥的空气会加速自然蒸发。在相对湿度为100%的空气中,模拟显示直径为100微米的较大液滴从呼气源大约6英尺处落到地面上。直径为50微米的较小液滴可以在非常潮湿的空气中进一步传播,可达5米(约16英尺)。

较少的潮湿空气会减慢传播速度。在50%的相对湿度下,50微米的液滴都不会移动超过3.5米。

研究人员还研究了一种脉冲喷射模型来模拟咳嗽。

作者王彬彬说:“如果与飞沫相关的病毒载量与体积成正比,那么在咳嗽期间几乎有70%的病毒会沉积在地面上。”“保持物理距离将通过减少飞沫在人身上的沉积并减少在传染源附近吸入气溶胶的可能性来大大纠正这种疾病的传播。”

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