Почему движущийся воздух кажется холоднее, чем показывает термометр
Кожа постоянно нагревает тонкий слой воздуха, прилегающий к ней, и этот теплый слой действует как небольшое изолирующее одеяло. Ветер срывает этот слой и заменяет его холодным воздухом, заставляя тело снова и снова нагревать новый пограничный слой — чем быстрее ветер, тем чаще этот слой уносится, и тем быстрее тепло фактически покидает тело. Охлаждение ветром — это попытка выразить эту ускоренную потерю тепла как эквивалентную температуру спокойного воздуха: число, которое при полном отсутствии ветра будет ощущаться примерно как холодное.
Формула Национальной метеорологической службы
Текущая формула охлаждения ветром в Северной Америке датируется 2001 годом и заменила старую модель, результаты которой основаны на реальных исследованиях скорости охлаждения лица. Он работает в °F и милях в час:
WC = 35.74 + 0.6215T − 35.75V^0.16 + 0.4275T·V^0.16
Возьмем день с температурой 32°F и ветром 15 миль в час:
V^0.16 = 15^0.16 ≈ 1.543
WC = 35.74 + (0.6215 × 32) − (35.75 × 1.543) + (0.4275 × 32 × 1.543)
WC ≈ 21.6°F
Морозный день с температурой 32°F кажется ближе к 22°F, если принять во внимание умеренный ветер со скоростью 15 миль в час — более чем на 10 градусов холоднее, чем предполагает один только термометр.
Почему в формуле используется скорость ветра в степени 0,16?
Увеличение скорости ветра до небольшой дробной степени (0,16) создает кривую, которая сначала быстро растет, а затем выравнивается. Физически это соответствует тому, как на самом деле ведут себя конвективные потери тепла — легкий ветерок уже разрушает большую часть этого изолирующего слоя воздуха, поэтому более сильный ветер над ним продолжает добавлять охлаждающий эффект, но с уменьшающейся скоростью. Вот почему переход от штиля к ветру со скоростью 10 миль в час резко меняет холод ветра, в то время как переход со скорости от 30 до 40 миль в час практически не меняет число по сравнению с этим.
Чтение категорий риска
| Холодный ветер | Категория | Руководство |
|---|---|---|
| ≥ 32°F | Маленькая опасность | Низкий риск для правильно одетых людей. |
| 0°F to 31°F | Осторожность | Риск гипотермии при длительном воздействии |
| −20°F to −1°F | Опасность | Открытая кожа может замерзнуть за 10 минут. |
| −40°F to −21°F | Высокая опасность | Открытая кожа может замерзнуть за 5 минут. |
| Ниже −40°F | Экстремальная опасность | Открытая кожа может замерзнуть менее чем за 2 минуты. |
Эти цифры «от нескольких минут до обморожения» предполагают, что кожа все время остается открытой — укрываясь, делая перерывы в помещении и оставаясь сухим, — все это существенно расширяет это окно.
Аналог для теплой погоды и другое планирование для холодной погоды
Wind chill is the cold-weather half of "feels-like" temperature — the калькулятор теплового индексаохватывает горячую и влажную сторону одной и той же идеи, акалькулятор точки росыособенно вникает в сторону влажности. А когда холодная погода приносит с собой снег,Калькулятор снежного дняфакторы охлаждения ветром в свою собственную оценку вероятности закрытия.