Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Kemi

Mestring af vindafkøling:Sådan beregnes den opfattede temperatur nøjagtigt

Af Rosann Kozlowski Opdateret 24. marts 2022

Pixfly/iStock/Getty Images

Under en vejrmelding midt i en blæsende vinter vil en meteorolog ofte nævne vindafkølingsfaktor sammen med dagens høje og lave temperaturer. Vindafkølingsfaktor giver en fornemmelse af, hvordan vejret føles kontra den faktiske temperatur. Når temperaturen falder nær frysepunktet, er det muligt, at en lav vindafkølingsfaktor kan få luften til at føles under frysepunktet.

WindChill Factor:Formål

Vind
Chill Factor:Formål

Vindafkølingsfaktor er designet til et begrænset formål. Den måler varmetab fra udsatte områder af den menneskelige krop, såsom hænder og ansigt, ved lave temperaturer og målte vindhastigheder.

Med denne information vil folk, der begiver sig udenfor i usædvanligt bittert vejr, vide en omtrentlig tid, før udsatte områder af kroppen vil bukke under for frostskader .

Vindafkølingsfaktorer er nyttige for temperaturer på eller under 50 grader Fahrenheit og vindhastigheder over 3 miles i timen, selvom subjektiviteten af, hvordan vejret "føles", gør vindafkølingsfaktor til et ofte omstridt måleværktøj.

History of the Wind Chill Factor

Historie
af Wind Chill Factor

I 1940'erne var to amerikanske videnskabsmænd, Paul Siple og Charles Passel, stationeret i Antarktis. Siple og Passel målte effekten af, hvordan vinden blæser kan få en genstand til at tabe varme i en hurtigere hastighed. Forskerne placerede vandflasker ude i elementerne og studerede frysehastigheden i varierende vindhastigheder og temperaturer.

Forskerne målte vindafkølingsfaktoren i kilokalorier per time per kvadratmeter, en forvirrende måling for alle uden for deres felt. I 1960'erne forsøgte det amerikanske militær at udtrykke målingen i form af temperatur.

I 1970'erne var vindafkølingsækvivalente temperaturer et almindeligt træk ved vejrrapporter. Den beregnede vindafkølingsfaktor var dog ikke altid nøjagtig. Den canadiske videnskabsmand Randall Osczevski omformaterede vindafkølingsfaktorformlen i 2001 med moderne modeller for varmetab fra den menneskelige krop.

Wind Chill Formel

Wind Chill Formel

Den nye formel for vindafkølingsfaktor blev udviklet delvist ved eksperiment . Mennesker blev koblet til varmetemperaturtab, da de gik i en kold vindtunnel.

Vindafkølingsformel i engelske måleenheder:

Vindafkøling =35,74 + 0,6215T – 35,75 (V^0,16) + 0,4275T (V^0,16)

  • T

=Temperatur i grader Fahrenheit

  • V

=Vindhastighed i miles i timen

Hvis du bruger metrisk, er vindafkølingsformlen:

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

  • T

=Temperatur i grader Celsius

  • V

=Vindhastighed i kilometer i timen

Wind Chill Factor:Eksempel

Wind Chill Factor:Eksempel

For at beregne vindafkølingsfaktor kræver det et vindmåler, et instrument til måling af vindens hastighed og et termometer. Når aflæsningerne er foretaget, skal du placere værdierne for V og T i den korrekte formel.

**Eksempel:** Beregn vindafkølingsfaktor for en temperatur på minus 20 grader Fahrenheit og en vindhastighed på 55 miles i timen.

Brug Fahrenheit og miles per time vindafkølingsformlen:

Vindafkøling =35,74 + 0,6215T – 35,75 (V^0,16) + 0,4275T (V^0,16)

Indsæt værdierne for T og V, hvor W (T, V) er vindafkølingsfaktoren ved en bestemt temperatur og vindhastighed:

W (T, V) =35,74 + 0,6215(–20) – 35,75 (55^0,16) + 0,4275(–20) (55^0,16)

Forenkle:

  • 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

Vindafkølingsfaktoren er 61 under nul.

Vindafkølingstabel og regnemaskiner

Vindafkølingstabel og regnemaskiner

Vindafkølingstabeller og regnemaskiner findes på internettet; se afsnittet Ressourcer for eksempler. Bemærk, at diagrammer viser, hvor mange minutter før forfrysninger kan forekomme.

For eksempel, ved 0 grader Fahrenheit med en vindafkølingsfaktor på 30 miles i timen, er forfrysningstiden 30 minutter. Hvis vinden tager op til 60 miles i timen ved 0 grader Fahrenheit, falder forfrysningstiden til 10 minutter.




Varme artikler