Podczas prognozy pogody w środku mroźnej zimy meteorolog często wspomina o czynniku chłodnym oraz wysokich i niskich temperaturach w ciągu dnia. Czynnik odczuwalny przez wiatr daje wyobrażenie o tym, jak jest pogoda w porównaniu z rzeczywistą temperaturą. Gdy temperatura spada blisko zera, możliwe jest, że niski współczynnik odczuwania wiatru może sprawić, że powietrze będzie odczuwalne poniżej zera.
Czynnik odczuwalny przez wiatr: cel
Czynnik odczuwalny przez wiatr został zaprojektowany do ograniczonego celu. To mierzy straty ciepła z odsłoniętych obszarów ludzkiego ciała, takich jak dłonie i twarz, w niskich temperaturach i zmierzonej prędkości wiatru.
Dzięki tym informacjom osoby wychodzące na zewnątrz w wyjątkowo gorzkiej pogodzie znają przybliżony czas, zanim odsłonięte obszary ciała ulegną odmrożenie.
Czynniki odczuwalne przy wietrze są przydatne w przypadku temperatur poniżej 50 stopni Fahrenheita i prędkości wiatru powyżej 3 mil na godzinę, choć subiektywność „odczuwania” pogody sprawia, że czynnik odczuwalny przez wiatr jest często kwestionowaną miarą narzędzie.
Historia czynnika chłodu wiatrowego
W latach czterdziestych na Antarktydzie stacjonowało dwóch amerykańskich naukowców, Paul Siple i Charles Passel. Siple i Passel mierzyli wpływ, w jaki sposób wiejący wiatr może spowodować, że obiekt szybciej traci ciepło. Naukowcy umieścili butelki z wodą w elementach i zbadali tempo zamarzania przy różnych prędkościach wiatru i temperaturach.
Naukowcy zmierzyli współczynnik odczuwania wiatru w kilokaloriach na godzinę na metr kwadratowy, co jest mylące dla każdego spoza ich pola. W latach 60. wojsko Stanów Zjednoczonych próbowało wyrazić pomiar w postaci temperatury.
W latach 70. równoważne temperatury odczuwalne przez wiatr były powszechną cechą raportów pogodowych. Jednak obliczony współczynnik odczuwania wiatru nie zawsze był dokładny. Kanadyjski naukowiec Randall Osczevski przeformatował formułę czynnika chłodu wiatru w 2001 roku za pomocą nowoczesnych modeli utraty ciepła przez ludzkie ciało.
Formuła Wind Chill
Nowa formuła współczynnika odczuwania wiatru została opracowana częściowo przez eksperyment. Badani ludzie byli podłączeni do utraty temperatury podczas chodzenia w zimnym tunelu aerodynamicznym.
Wzór na odczuwanie wiatru w angielskich jednostkach miary:
Temperatura odczuwalna = 35,74 + 0,6215T – 35,75 (V^0,16) + 0,4275T (V^0,16)
- T = Temperatura w stopniach Fahrenheita
- V = Prędkość wiatru w milach na godzinę
Jeśli używasz systemu metrycznego, wzór na odczuwanie wiatru to:
Temperatura odczuwalna = 13,12 + 0,6215T – 11,37 (V^0,16) + 0,3965T (V^0,16)
- T = Temperatura w stopniach Celsjusza
- V = Prędkość wiatru w kilometrach na godzinę
Czynnik chłodu wiatrowego: przykład
Do obliczenia współczynnika odczuwania wiatru potrzebny jest anemometr, przyrząd do pomiaru prędkości wiatru oraz termometr. Po dokonaniu odczytów umieść wartości V i T we właściwym wzorze.
Przykład: Oblicz współczynnik odczuwania wiatru dla temperatury minus 20 stopni Fahrenheita i prędkości wiatru 55 mil na godzinę.
Użyj wzoru na stopnie Fahrenheita i mile na godzinę:
Temperatura odczuwalna = 35,74 + 0,6215T – 35,75 (V^0,16) + 0,4275T (V^0,16)
Umieść wartości dla T i V, gdzie W (T, V) jest współczynnikiem odczuwania wiatru przy określonej temperaturze i prędkości wiatru:
W (T, V) = 35,74 + 0,6215(–20) – 35,75 (55^0,16) + 0,4275(–20) (55^0,16)
Uproszczać:
- K (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
Współczynnik odczuwania wiatru wynosi 61 poniżej zera.
Tabela chłodu wiatrowego i kalkulatory
W Internecie istnieją tabele i kalkulatory dotyczące odczuwania wiatru; przykłady można znaleźć w sekcji Zasoby. Zwróć uwagę, że wykresy pokazują, ile minut może nastąpić przed odmrożeniem.
Na przykład przy temperaturze 0 stopni Fahrenheita i współczynniku odczuwania wiatru wynoszącym 30 mil na godzinę czas odmrożenia wynosi 30 minut. Jeśli wiatr wzmaga się z prędkością 60 mil na godzinę przy 0 stopniach Fahrenheita, czas odmrożenia spada do 10 minut.