Während eines Wetterberichts mitten in einem stürmischen Winter erwähnt ein Meteorologe oft den Windchill-Faktor zusammen mit den hohen und niedrigen Temperaturen des Tages. Der Windchill-Faktor gibt ein Gefühl dafür, wie sich das Wetter im Vergleich zur tatsächlichen Temperatur anfühlt. Wenn die Temperatur nahe dem Gefrierpunkt sinkt, ist es möglich, dass ein niedriger Windchill-Faktor die Luft unter den Gefrierpunkt fühlen lässt.
Windchill-Faktor: Zweck
Der Windchill-Faktor wurde für einen begrenzten Zweck entwickelt. Es misst Wärmeverluste von exponierten Stellen des menschlichen Körpers, wie Hände und Gesicht, bei niedrigen Temperaturen und gemessenen Windgeschwindigkeiten.
Mit diesen Informationen würden Menschen, die sich bei außergewöhnlich bitterem Wetter nach draußen wagen, eine ungefähre Zeit kennen, bevor exponierte Körperbereiche erliegen würden Erfrierung.
Windchill-Faktoren sind nützlich bei Temperaturen von oder unter 50 Grad Fahrenheit und Windgeschwindigkeiten über 3 Meilen pro Stunde, obwohl die Subjektivität, wie sich das Wetter „anfühlt“, den Windchill-Faktor zu einem oft umstrittenen Maß macht Werkzeug.
Geschichte des Windchill-Faktors
In den 1940er Jahren waren zwei amerikanische Wissenschaftler, Paul Siple und Charles Passel, in der Antarktis stationiert. Siple und Passel maßen den Effekt, wie Winde dazu führen können, dass ein Objekt schneller Wärme verliert. Die Wissenschaftler stellten Wasserflaschen in die Elemente und untersuchten die Gefrierraten bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten und Temperaturen.
Die Wissenschaftler maßen den Windchill-Faktor in Kilokalorien pro Stunde und Quadratmeter, eine für jeden außerhalb ihres Fachgebiets verwirrende Messung. In den 1960er Jahren versuchte das US-Militär, die Messung in Form von Temperatur auszudrücken.
In den 1970er Jahren waren Windchill-Äquivalenttemperaturen ein übliches Merkmal von Wetterberichten. Der berechnete Windchill-Faktor war jedoch nicht immer genau. Der kanadische Wissenschaftler Randall Osczevski hat die Windchill-Faktor-Formel 2001 mit modernen Modellen des Wärmeverlusts des menschlichen Körpers neu formatiert.
Windchill-Formel
Die neue Formel für den Windchill-Faktor wurde teilweise von. entwickelt Experiment. Menschliche Probanden wurden auf Wärmetemperaturverlust verdrahtet, als sie in einem kalten Windkanal gingen.
Windchill-Formel in englischen Maßeinheiten:
Windchill = 35,74 + 0,6215T – 35,75 (V^0,16) + 0,4275T (V^0,16)
- T = Temperatur in Grad Fahrenheit
- V = Windgeschwindigkeit in Meilen pro Stunde
Bei Verwendung von Metriken lautet die Windchill-Formel:
Windchill = 13,12 + 0,6215T – 11,37 (V^0,16) + 0,3965T (V^0,16)
- T = Temperatur in Grad Celsius
- V = Windgeschwindigkeit in Kilometer pro Stunde
Windchill-Faktor: Beispiel
Um den Windchill-Faktor zu berechnen, benötigt es ein Anemometer, ein Instrument zur Messung der Windgeschwindigkeit und ein Thermometer. Setzen Sie nach der Messung die Werte von V und T in die richtige Formel ein.
Beispiel: Berechnen Sie den Windchill-Faktor für eine Temperatur von minus 20 Grad Fahrenheit und eine Windgeschwindigkeit von 55 Meilen pro Stunde.
Verwenden Sie die Windchill-Formel in Fahrenheit und Meilen pro Stunde:
Windchill = 35,74 + 0,6215T – 35,75 (V^0,16) + 0,4275T (V^0,16)
Tragen Sie die Werte für T und V ein, wobei W (T, V) der Windchill-Faktor bei einer bestimmten Temperatur und Windgeschwindigkeit ist:
W (T, V) = 35,74 + 0,6215 (–20) – 35,75 (55^0,16) + 0,4275(–20) (55^0,16)
Vereinfachen:
- 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
Der Windchill-Faktor liegt bei 61 unter Null.
Windchill-Tabelle und -Rechner
Windchill-Tabellen und -Rechner gibt es im Internet; Beispiele finden Sie im Abschnitt Ressourcen. Beachten Sie, dass Diagramme zeigen, wie viele Minuten bis zu Erfrierungen auftreten können.
Bei 0 Grad Fahrenheit mit einem Windchill-Faktor von 30 Meilen pro Stunde beträgt die Erfrierungszeit beispielsweise 30 Minuten. Wenn der Wind bei 0 Grad Fahrenheit bis zu 60 Meilen pro Stunde aufnimmt, sinkt die Erfrierungszeit auf 10 Minuten.