研究COVID-19在简短对话中传播
![Interactions of speech jets during short conversations between two people separated by a distance of four feet, visualized by an iso-surface of the aerosol concentration. Three different height differences are shown. The blue and red colors represent the simulated speech jets emanating from the mouths of the two people. The simulations were performed on SahasraT at IISc. Credit: Rohit Singhal 研究COVID-19在简短对话中传播](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/studying-covid-19-spre.jpg)
当一个人打喷嚏或咳嗽时,他们可能会将携带SARS-CoV-2等病毒的飞沫传播给附近的其他人。与感染者交谈是否也会增加感染风险?言语飞沫或“气溶胶”是如何在人与人之间互动的空气空间中移动的?
为了回答这些问题,一个研究小组进行了计算机模拟对运动进行分析演讲气溶胶。该团队包括来自航空航天工程系、印度科学研究所(IISc)的研究人员,以及来自斯德哥尔摩的北欧理论物理研究所(NORDITA)和班加罗尔的国际理论科学中心(ICTS)的合作者。他们的研究发表在杂志上流.
该团队设想了这样的场景:两个不戴口罩的人站在两英尺、四英尺或六英尺远的地方,彼此交谈大约一分钟,然后估计了言语气溶胶从一个人到另一个人的传播速度和程度。他们的模拟表明,当一个人充当被动的倾听者,不参与双向对话时,被感染的风险更高。说话的人之间的身高差异和他们口中释放的气溶胶数量等因素似乎也在病毒传播中发挥了重要作用。
航空航天工程系助理教授、通讯作者之一索拉布·迪万说:“说话是一种复杂的活动……当人们说话时,他们并没有真正意识到这是否会构成病毒传播的手段。”
在COVID-19大流行的早期,专家们认为病毒主要通过咳嗽或打喷嚏的症状传播。很快,人们发现无症状传播也会导致COVID-19的传播。然而,Diwan说,很少有研究把言语传播的气溶胶作为一种可能的无症状传播方式。
为了分析语音流,他和他的团队修改了一个计算机代码他们最初是为了研究积云的运动和行为——通常在晴天看到的蓬松的棉花状云。代码(称为Megha-5)是由来自NORDITA的S. Ravichandran撰写的,他是这篇论文的另一位通讯作者,最近被Rama Govindarajan在ict的团队用于研究粒子流相互作用。研究小组对语言流进行的分析在确定感染风险时考虑了病毒通过眼睛和嘴巴进入的可能性——之前的大多数研究都只考虑了鼻子作为进入点。
“计算部分是密集的,执行这些模拟需要很多时间,”第一作者、航空航天工程系博士生Rohit Singhal解释说。Diwan补充说,由于语音气溶胶的高度波动(“湍流”)性质,很难对其流动进行数值模拟;等因素的流量在嘴和说话的时长也在形成它的演变中起着作用。
在模拟中,当说话者的身高相同,或者高度相差很大(一个高一个矮)时,感染的风险被发现要比身高相差中等时低得多——这种变化看起来像钟形曲线。根据他们的研究结果,研究小组认为,在保持眼神交流的同时,把他们的头转开大约9度,就可以大大降低说话者的风险。
下一步,该团队计划专注于模拟说话者声音的响度差异,以及他们附近是否有通风源,以观察它们对病毒传播的影响。他们还计划与公共卫生政策制定者和流行病学家进行讨论,以制定适当的指导方针。迪万说:“当我们在与他人的日常互动中恢复正常时,我们可以采取任何预防措施,都将在很大程度上减少感染的传播。”
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