科學家一直使用電腦模擬新冠病毒傳播的情況及模式,去預測氣流和飛沫的散佈方式。近日《流體物理學》(Physics of Fluids)期刊發表的研究表明,模擬載有病毒的飛沫在空氣中移動時,空間的實際情況十分重要性。結果表明,在某些情況下,例如在狹長的走廊中快速移動,會增加走在後面的人感染病毒的風險,尤其兒童感染的風險更高。
使用這種模擬技術可幫助科學家了解了如玻璃屏障、窗戶、空調和廁所之類的物體,對氣流模式和病毒傳播的影響。先前的模擬通常假定室內空間寬敞,但並未考慮附近牆壁的影響,例如狹窄走廊中可能存在的牆壁。如果一個人在走廊中咳嗽,他們的呼吸會排出飛沫,這些飛沫在身體周圍和後面傳播,就像船在水中前行時形成「尾流」一樣。研究證實「再循環泡沫」(re-circulation bubble)存在,並在腰位附近會出現長長的「尾流」。
「我們發現的流動模式與人體形狀密切相關。」研究作者楊(Xiaolei Yang)說,當飛沫噴出2米,嘴巴和腿部高度的飛沫少到可忽略不計,但在腰位仍可見飛沫。一旦確定了氣流模式,團隊就模擬從人的嘴中噴出的飛沫的擴散情況,因此人移動時的周圍空間形狀尤其重要。
這項研究主要出現兩種類型的擴散模式,在第一種模式中,飛沫雲從移動的人身上脫離,並漂浮在那個人的後面,形成充滿病毒飛沫漂浮的氣泡。第二種模式是,當感染者移動時,飛沫會像尾巴一樣附著在感染者後面。「對於第一種模式,在咳嗽五秒後,液滴的濃度要比第二種高得多。」楊說:「這對於在狹窄走廊等地方的社交距離提出了很大的挑戰,因為即使病人在很前面、相距較遠,後面的人也有可能會吸入病毒飛沫。」
而對於兒童來說,這個危險特別大,因為在兩種模式下,飛沫都在地面上方盤旋,距離大約是被感染者的高度的一半,換句話說,剛好是兒童嘴巴的高度。
Source:American Institute of Physics
Text by MEDICAL INSPIRE 醫.思維