По време на метеорологичен доклад в разгара на зимната метеорология метеорологът често ще споменава фактора на вятъра, заедно с високите и ниските температури през деня. Коефициентът на хлад вятър дава представа за това как се чувства времето спрямо действителната температура. Когато температурата падне близо до замръзване, възможно е ниският коефициент на студено вятър да накара въздуха да се чувства под нулата.
Фактор на вятъра: Цел
Коефициентът на вятърна хладина е проектиран с ограничена цел. То измерва топлинните загуби от открити области на човешкото тяло, като ръце и лице, при ниски температури и измерена скорост на вятъра.
С тази информация хората, които се впускат навън при изключително горчиво време, ще знаят приблизително време, преди откритите части на тялото да се поддадат на измръзване.
Факторите на студения вятър са полезни за температури на или под 50 градуса по Фаренхайт и скорости на вятъра над 3 мили на час, въпреки че субективността на това как времето се „чувства“ прави фактора на студения вятър често оспорвано измерване инструмент.
История на фактора на вятъра
През 40-те години двама американски учени, Пол Сипъл и Чарлз Пасел, бяха разположени в Антарктида. Сипъл и Пасел измерваха ефекта от това как вятърът може да накара обекта да загуби топлина с по-бързи темпове. Учените поставят бутилки с вода в елементите и изучават скоростта на замръзване при различни скорости и температури на вятъра.
Учените са измерили фактора на студения вятър в килокалории на час на квадратен метър, което е объркващо измерване за всеки извън тяхното поле. През 60-те години американските военни се опитваха да изразят измерването по отношение на температурата.
До 70-те години на миналия век температурите, еквивалентни на студено вятър, бяха често срещана характеристика на докладите за времето. Въпреки това, изчисленият коефициент на охлаждане на вятъра не винаги е бил точен. Канадският учен Randall Osczevski преформатира формулата на фактора за охлаждане на вятъра през 2001 г. с модерни модели на топлинни загуби от човешкото тяло.
Формула за вятър
Новата формула за коефициента на охлаждане на вятъра е разработена отчасти от експеримент. Човешките субекти бяха окабелени за загуба на топлинна температура, докато ходеха в тунел със студен вятър.
Формула за охлаждане на вятъра в английски мерни единици:
Вятърно охлаждане = 35,74 + 0,6215T - 35,75 (V ^ 0,16) + 0,4275T (V ^ 0,16)
- T = Температура в градуси по Фаренхайт
- V = скорост на вятъра в мили в час
Ако се използва метрика, формулата за охлаждане на вятъра е:
Вятърно охлаждане = 13,12 + 0,6215T - 11,37 (V ^ 0,16) + 0,3965T (V ^ 0,16)
- T = Температура в градуси по Целзий
- V = скорост на вятъра в километри в час
Фактор на вятъра: Пример
За да се изчисли коефициентът на охлаждане на вятъра, той изисква анемометър, инструмент за измерване на скоростта на вятъра и термометър. След като бъдат отчетени, поставете стойностите на V и T в правилната формула.
Пример: Изчислете коефициента на охлаждане на вятъра за температура от минус 20 градуса по Фаренхайт и скорост на вятъра от 55 мили в час.
Използвайте формулата за Фаренхайт и мили в час за вятър:
Вятърно охлаждане = 35,74 + 0,6215T - 35,75 (V ^ 0,16) + 0,4275T (V ^ 0,16)
Поставете стойностите в за T и V, където W (T, V) е коефициентът на охлаждане на вятъра при определена температура и скорост на вятъра:
W (T, V) = 35,74 + 0,6215 (–20) - 35,75 (55 ^ 0,16) + 0,4275 (–20) (55 ^ 0,16)
Опростете:
- W (T, V) = 35,74 –12,43 - 35,75 (1,90) –8,55 (1,90)
- W (T, V) = 35,74 -12,43 - 67,93 - 16,25 = 60,87
Коефициентът на охлаждане на вятъра е 61 под нулата.
Таблица за охлаждане на вятъра и калкулатори
В интернет има таблици и калкулатори за вятър; вижте раздела Ресурси за примери. Обърнете внимание, че диаграмите ще очертаят колко минути преди да настъпи измръзване.
Например при 0 градуса по Фаренхайт с фактор на вятъра от 30 мили в час времето за измръзване е 30 минути. Ако вятърът достигне до 60 мили в час при 0 градуса по Фаренхайт, времето за измръзване пада до 10 минути.