噴嚏可以噴多遠

蘇澄宇

我們都知道，呼吸道疾病患者很可能會通過打噴嚏或咳嗽傳染他人，但噴嚏到底能噴多遠呢？

2014年，有科學家做了這樣的實驗。

科學家Lydia Bourouiba利用高速視頻解析了打噴嚏和咳嗽時產生的流場，并用數學模型計算出了兩者的傳播距離。結果可能讓你大吃一驚！

打噴嚏和咳嗽時噴出來的是什么？

打噴嚏和咳嗽開始于深呼吸，此時肺部的空氣被壓縮，最后，吸入的空氣在幾分之一秒內被肺壓出來。

打噴嚏和咳嗽時噴出的東西不止有氣體，還有液滴，液滴的大小在100微米（大約相當于人類頭發絲的直徑）以下。

打噴嚏和咳嗽時，肺部、支氣管、氣管內黏附的體液會被一并帶出，噴涌出數萬個小液滴。在重力的作用下，一些較大的液滴會很快落到地板上；較小的液滴（直徑小于等于5微米的液滴）則會飛得比較遠，而且會形成氣溶膠，隨著氣流擴散開來（具體擴散范圍取決于濕度、溫度和通風情況等）。這時，大量的病毒和細菌就會隨著這些小液滴一起傳播開來。

科學家是如何觀察打噴嚏和咳嗽時氣體的流動的呢？

氣溶膠很小，人的肉眼很難看清，所以科學家用了兩個攝像機和多個光源，在高幀率下拍攝打噴嚏和咳嗽時的細節，最后慢速播放觀察，建立數學模型。

實驗中，科學家招募了10名健康的志愿者，讓他們站在攝像機前方，施加刺激，使他們忍不住打噴嚏和咳嗽，然后通過高速攝像機捕捉打噴嚏和咳嗽時的瞬間。

通過慢速播放的視頻，我們可以看到打噴嚏和咳嗽的過程。在這個過程中，可以看到液滴組成的高密度噴射物，科學家稱之為“云”。

較大的液滴不受氣相流動的影響，下墜速度較快，噴射距離比較近，在1米范圍內；而較小的液滴會以不同程度的湍流氣云懸浮，噴射距離較遠。

在噴射過程中，這團“云”會將周圍的空氣卷入，所以“云”的體積會不斷增大，但速度也會逐漸減慢。

通過大量測量，然后將數據輸入數學模型，科學家得出結論：打噴嚏時產生的較大液滴可以到達8米外的地方，而咳嗽時產生的液滴可以噴出6米遠；打噴嚏和咳嗽時噴出的液滴可以在空中停留長達10分鐘。

由此可見，打噴嚏和咳嗽時噴出的液滴，不管是在傳播距離還是在空中停留的時間方面都足夠長。如果在室內打噴嚏或咳嗽，“云”肯定可以從房間一端飄到另一端。

那么，是不是站在患者的10米開外就不會有問題了呢？并不是。

實驗中計算的是均值，有些人肺活量大，液滴的傳播距離可能會更遠，而一些較小的液滴可能會長時間在空中懸浮（所以室內通風很重要）。這些小液滴最終會落下來，有的落在桌子上，有的落在手機上，有的落在鍵盤上，有的落在門把手上，有的落在你的手上……你無意中接觸到了這些液滴后又不洗手，繼而用手觸摸口、鼻、眼等，就會在不知不覺中沾染上病毒。

正因為打噴嚏和咳嗽時傳播病毒的能力這么強，所以我們有必要戴上口罩。

一位新加坡的科學家做過一個實驗：用彩色紋影法成像，觀察戴不同類型的口罩對病毒的傳播有什么影響。

科學家選擇了標準醫用外科口罩和N95口罩進行實驗，看在規范戴口罩的情況下，不同口罩對呼出物有怎樣的阻擋效果。結果發現，戴上醫用外科口罩后，雖然咳嗽時產生的絕大多數氣體被口罩過濾，但仍會有少量氣體從口罩上方和邊緣漏出來；而戴N95口罩時氣體都會經口罩正前方過濾，不會從口罩邊緣漏出。

由此可見，口罩能減少打噴嚏和咳嗽時產生的氣溶膠的傳播，標準醫用外科口罩和N95口罩都有很好的保護效果，N95口罩的保護效果更好。不管怎么樣，不戴口罩肯定是很糟糕的，尤其是當你已經出現咳嗽等癥狀時，更要戴上口罩以阻斷病毒傳播。

（摘自知乎網，海城樓薦）