为什么流动的空气感觉比温度计显示的更冷
皮肤不断地加热紧邻的一层薄薄的空气,而这层温暖的空气就像一个小隔热毯。风会剥离这些层,并用冷空气取而代之,迫使身体一遍又一遍地重新加热新的边界层——风越快,该层被吹走的次数就越频繁,热量实际上离开身体的速度就越快。风寒试图将加速的热量损失表达为等效的静止空气温度:这个数字在没有风的情况下感觉大致一样冷。
国家气象局公式
目前的北美风寒公式可以追溯到 2001 年,用基于面部降温速率实际研究的结果取代了旧模型。它的工作单位为 °F 和 mph:
WC = 35.74 + 0.6215T − 35.75V^0.16 + 0.4275T·V^0.16
以 32°F 风速 15 英里/小时的一天为例:
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
如果考虑到时速 15 英里的中风,32 华氏度的寒冷天气感觉更接近 22 华氏度,比单独温度计显示的温度低 10 度以上。
为什么公式中使用风速的0.16次方
将风速提高到较小的分数幂 (0.16) 会产生一条首先快速上升然后变平的曲线。从物理上讲,这与对流热损失的实际表现相符——一阵微风已经破坏了大部分绝缘空气层,因此其上方的更强风会不断增加冷却效果,但速度会逐渐缩小。这就是为什么从平静到每小时 10 英里的微风会极大地改变风寒,而相比之下,从每小时 30 英里到 40 英里的微风几乎不会改变这个数字。
阅读风险类别
| 风寒 | 类别 | 指导 |
|---|---|---|
| ≥ 32°F | 小危险 | 衣着得体的人风险较低 |
| 0°F to 31°F | 警告 | 长时间暴露有体温过低的风险 |
| −20°F to −1°F | 危险 | 裸露的皮肤10分钟内就会结冰 |
| −40°F to −21°F | 高危险 | 裸露的皮肤5分钟内就会结冰 |
| 低于−40°F | 极度危险 | 裸露的皮肤会在 2 分钟内结冰 |
这些冻伤前几分钟的数据假设皮肤一直暴露在外——遮盖衣服、在室内休息、保持干燥都有意义地延长了这一时间。
温暖天气对应,以及其他寒冷天气规划
Wind chill is the cold-weather half of "feels-like" temperature — the 热指数计算器涵盖了同一想法的炎热和潮湿的一面,并且露点计算器特别深入研究湿度方面。当寒冷的天气伴随着降雪时,下雪天计算器将风寒因素纳入其自身的关闭可能性估计中。