Hur man beräknar en vindkylningsfaktor

Under en väderrapport mitt i en blåsig vinter nämner en meteorolog ofta vindkylningsfaktor tillsammans med dagens höga och låga temperaturer. Vindkylningsfaktor ger en känsla av hur vädret känns mot den faktiska temperaturen. När temperaturen sjunker nästan fryser är det möjligt att en låg vindkylningsfaktor kan få luften att känna sig under frysning.

Vindkylningsfaktor utformades för ett begränsat syfte. Det mäter värmeförlust från utsatta områden i människokroppen, som händer och ansikte, vid låga temperaturer och uppmätta vindhastigheter.

Med denna information skulle människor som vågar ut i exceptionellt bittert väder veta en ungefärlig tid innan utsatta delar av kroppen skulle ge efter för förfrysning.

Vindkylningsfaktorer är användbara för temperaturer på eller under 50 grader Fahrenheit och vindhastigheter över 3 mil per timme, även om subjektiviteten för hur vädret ”känns” gör vindkylningsfaktorn till en ofta omtvistad mätning verktyg.

På 1940-talet var två amerikanska forskare, Paul Siple och Charles Passel, stationerade i Antarktis. Siple och Passel mätte effekten av hur vind som blåser kan orsaka att ett objekt tappar värme snabbare. Forskarna placerade vattenflaskor i elementen och studerade frysningshastigheterna i varierande vindhastigheter och temperaturer.

Forskarna mätte vindkylningsfaktorn i kilokalorier per timme per kvadratmeter, en förvirrande mätning för alla utanför deras fält. På 1960-talet försökte USA: s militär att uttrycka mätningen i termer av temperatur.

Vid 1970-talet var motsvarande temperaturer för vindkylning ett vanligt inslag i väderrapporter. Den beräknade vindkylningsfaktorn var dock inte alltid korrekt. Den kanadensiska forskaren Randall Osczevski omformaterade vindkylfaktorformeln 2001 med moderna modeller av värmeförlust från människokroppen.

Den nya formeln för vindkylfaktor utvecklades delvis av experimentera. Mänskliga ämnen kopplades för förlust av värmetemperatur när de gick i en kall vindtunnel.

Vindkylformel i engelska måttenheter:

Vindkylning = 35,74 + 0,6215T - 35,75 (V ^ 0,16) + 0,4275T (V ^ 0,16)

• T = Temperatur i grader Fahrenheit
• V = Vindhastighet i mil per timme

Om du använder mått är formeln för vindkylning:

Vindkylning = 13,12 + 0,6215T - 11,37 (V ^ 0,16) + 0,3965T (V ^ 0,16)

• T = Temperatur i grader Celsius
• V = Vindhastighet i kilometer per timme

För att beräkna vindkylningsfaktorn krävs en vindmätare, ett instrument för att mäta vindens hastighet och en termometer. När avläsningarna har gjorts placerar du värdena för V och T i rätt formel.

Exempel: Beräkna vindkylningsfaktorn för en temperatur på minus 20 grader Fahrenheit och en vindhastighet på 55 miles per timme.

Använd Fahrenheit och miles per timme vindkylformel:

Vindkylning = 35,74 + 0,6215T - 35,75 (V ^ 0,16) + 0,4275T (V ^ 0,16)

Placera värdena för T och V där W (T, V) är vindkylningsfaktorn vid en viss temperatur och vindhastighet:

W (T, V) = 35,74 + 0,6215 (–20) - 35,75 (55 ^ 0,16) + 0,44275 (–20) (55 ^ 0,16)

Förenkla:

• 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

Vindkylningsfaktorn är 61 under noll.

Vindkyltabeller och miniräknare finns på internet; se avsnittet Resurser för exempel. Observera att diagram visar hur många minuter innan frostskador kan uppstå.

Till exempel, vid 0 grader Fahrenheit med en vindkylningsfaktor på 30 miles per timme är förfrysningstiden 30 minuter. Om vinden tar upp till 60 miles i timmen vid 0 grader Fahrenheit, sjunker förfrysningstiden till 10 minuter.