近期，《Physics of Fluids》杂志以快报的形式刊发了中科院力学所何国威研究员科研团队关于“呼吸道飞沫在行人尾流中传播模式”的研究进展。

　　呼吸道飞沫是新型冠状病毒肺炎（COVID-19）等呼吸道传染病的主要传播途径之一。病毒飞沫经咳嗽等方式从患者的呼吸道排出后，将受到环境流动的影响，表现出不同的传播模式，最终决定其影响范围。因此，研究环境流动对呼吸道飞沫的影响对于理解新冠病毒传播机理和制定防控策略具有重要的实际意义。以往的研究多围绕通风方式的影响展开探讨，缺少对于行人运动影响的关注。

　　该团队使用数值模拟方法，研究了咳嗽产生的飞沫在行人尾流中的传播规律，重点关注了走廊宽度和楼梯坡度的影响。在无坡度的情况下，飞沫弥散受到行走速度和走廊宽度的影响，表现出两种模态（如图16）。第一种模态下，飞沫云团远离患者；第二种模态下，病毒飞沫因受到患者躯干后方回流区域的影响，分布在患者后方的较长区域内。在两种模态下，飞沫均易于在患者腰部高度处悬浮，提示儿童可能面临更高的感染风险。当有坡度时，飞沫在上、下行的行人尾流中的传播模态同样存在两种迥异的垂向传播模态（如图17）。在行人上行时，其尾流中存在下洗速度，能够促进飞沫的沉降，进而缩短影响范围；当下行时，尾流中则存在上洗速度，使得飞沫的沉降减缓，最终增大其感染区域。

　　以上研究就新冠病毒的日常防护向公众提出两点建议：

　　（1）在有人群走动的室内公众场所，尤其是狭窄的走廊，2米的安全社交距离不再适用，人群不密集的情况下也应该带好口罩做好个人防护；儿童需要与成人保持更大的社交距离。

　　（2）当前的社交安全距离并不适用于坡道。在下行时，2米社交安全距离并不充足，需要尽量远离前方行人才能降低感染风险。

　　上述工作发表后被50余家媒体报道（包括路透社、 Science Daily、U.S. News等）。以上研究获得国家自然科学基金基础科学中心项目“非线性力学的多尺度力学研究”(No. 11988102) 资助。论文链接：DOI：10.1063/5.0034874。

图16. 咳嗽飞沫在行人尾流中的两种传播模态：（a）窄走廊时发生的分离模态；（b）宽走廊时发生的附着模态。

　　图 17. 坡度对于咳嗽飞沫在行人尾流中传播的影响：（a）沿坡面上行时，尾流中的下洗速度促进了飞沫的沉降；（b）无坡度前进时，飞沫悬浮在行人腰部附近；（c）沿坡面下行时，尾流中的上洗速度阻碍了飞沫沉降。