喷嚏可以喷多远

苏澄宇

我们都知道，呼吸道疾病患者很可能会通过打喷嚏或咳嗽传染他人，但喷嚏到底能喷多远呢？

2014年，有科学家做了这样的实验。

科学家Lydia Bourouiba利用高速视频解析了打喷嚏和咳嗽时产生的流场，并用数学模型计算出了两者的传播距离。结果可能让你大吃一惊！

打喷嚏和咳嗽时喷出来的是什么？

打喷嚏和咳嗽开始于深呼吸，此时肺部的空气被压缩，最后，吸入的空气在几分之一秒内被肺压出来。

打喷嚏和咳嗽时喷出的东西不止有气体，还有液滴，液滴的大小在100微米（大约相当于人类头发丝的直径）以下。

打喷嚏和咳嗽时，肺部、支气管、气管内黏附的体液会被一并带出，喷涌出数万个小液滴。在重力的作用下，一些较大的液滴会很快落到地板上；较小的液滴（直径小于等于5微米的液滴）则会飞得比较远，而且会形成气溶胶，随着气流扩散开来（具体扩散范围取决于湿度、温度和通风情况等）。这时，大量的病毒和细菌就会随着这些小液滴一起传播开来。

科学家是如何观察打喷嚏和咳嗽时气体的流动的呢？

气溶胶很小，人的肉眼很难看清，所以科学家用了两个摄像机和多个光源，在高帧率下拍摄打喷嚏和咳嗽时的细节，最后慢速播放观察，建立数学模型。

实验中，科学家招募了10名健康的志愿者，让他们站在摄像机前方，施加刺激，使他们忍不住打喷嚏和咳嗽，然后通过高速摄像机捕捉打喷嚏和咳嗽时的瞬间。

通过慢速播放的视频，我们可以看到打喷嚏和咳嗽的过程。在这個过程中，可以看到液滴组成的高密度喷射物，科学家称之为“云”。

较大的液滴不受气相流动的影响，下坠速度较快，喷射距离比较近，在1米范围内；而较小的液滴会以不同程度的湍流气云悬浮，喷射距离较远。

在喷射过程中，这团“云”会将周围的空气卷入，所以“云”的体积会不断增大，但速度也会逐渐减慢。

通过大量测量，然后将数据输入数学模型，科学家得出结论：打喷嚏时产生的较大液滴可以到达8米外的地方，而咳嗽时产生的液滴可以喷出6米远；打喷嚏和咳嗽时喷出的液滴可以在空中停留长达10分钟。

由此可见，打喷嚏和咳嗽时喷出的液滴，不管是在传播距离还是在空中停留的时间方面都足够长。如果在室内打喷嚏或咳嗽，“云”肯定可以从房间一端飘到另一端。

那么，是不是站在患者的10米开外就不会有问题了呢？并不是。

实验中计算的是均值，有些人肺活量大，液滴的传播距离可能会更远，而一些较小的液滴可能会长时间在空中悬浮（所以室内通风很重要）。这些小液滴最终会落下来，有的落在桌子上，有的落在手机上，有的落在键盘上，有的落在门把手上，有的落在你的手上……你无意中接触到了这些液滴后又不洗手，继而用手触摸口、鼻、眼等，就会在不知不觉中沾染上病毒。

正因为打喷嚏和咳嗽时传播病毒的能力这么强，所以我们有必要戴上口罩。

一位新加坡的科学家做过一个实验：用彩色纹影法成像，观察戴不同类型的口罩对病毒的传播有什么影响。

科学家选择了标准医用外科口罩和N95口罩进行实验，看在规范戴口罩的情况下，不同口罩对呼出物有怎样的阻挡效果。结果发现，戴上医用外科口罩后，虽然咳嗽时产生的绝大多数气体被口罩过滤，但仍会有少量气体从口罩上方和边缘漏出来；而戴N95口罩时气体都会经口罩正前方过滤，不会从口罩边缘漏出。

由此可见，口罩能减少打喷嚏和咳嗽时产生的气溶胶的传播，标准医用外科口罩和N95口罩都有很好的保护效果，N95口罩的保护效果更好。不管怎么样，不戴口罩肯定是很糟糕的，尤其是当你已经出现咳嗽等症状时，更要戴上口罩以阻断病毒传播。

（摘自知乎网，海城楼荐）