Ветро-холодовой индекс — способ измерения жёсткости погоды, то есть субъективного ощущения человека при одновременном воздействии на него мороза и ветра.
Жёсткость погоды по ветро-холодовому индексу рассчитывается следующим образом: к температуре воздуха в градусах цельсия прибавляется скорость ветра, помноженная на коэффициент жёсткости. Для удобства использования различные комбинации температуры воздуха и скорости ветра собирают в таблицу жёсткости погоды по ветро-холодовому индексу (см. ниже).
Содержание
История [ править | править код ]
Выработка первых эмпирических формул и таблиц вызвано стремлением вооружённых сил США подготовить своих солдат для холодной европейской зимы во время Второй мировой войны. Они обратились к полярным исследователям Полу Сайплу и Чарльзу Пасслу, которые во время второй антарктической экспедиции Ричарда Бэрда (1939–1941) зимой 1941 года провели ряд экспериментов. Они наблюдали скорость замерзания воды в зависимости от температуры воздуха и скорости ветра. Температура воздуха во время эксперимента колебалась от –56 °C до –9 °C, скорость ветра от нуля до 12 м/с. Учёные получили формулу
W C T = 33 + ( 0,478 + 0,237 ⋅ v − 0,012 4 ⋅ v ) ⋅ ( T − 33 ) <displaystyle WCT=33+(0<,>478+0<,>237cdot <sqrt >-0<,>0124cdot v)cdot (T-33)>
Многие северные растения отказываются размножаться семенами без охлаждения, без зимы. Далее
У кого сейчас приоритет: у велосипедов или у автомобилей? А если изменить этот приоритет? Далее
Может ли человек, подобно некоторым животным, охлаждать не только кожу, но и внутренние органы? Далее
Эта мысль о несоответствии реального значения товарищеских отношений и названия «товарищество» пришла мне в голову на собрании нашего СНТ. Далее
Итак, прошло почти шесть лет со дня опубликования проекта. Не отказались ли от идеи? Кто занимается ее воплощением сейчас? Далее
Среди электрических обогревателей, которые мы используем в быту, наиболее популярными сейчас становятся инфракрасные нагреватели. Они очень широко рекламируются в Интернете и в газетах. Говорят, что они намного эффективнее масляных радиаторов и тепловентиляторов. Меньше потребляют энергии, не сжигают кислород и т.д. Главное – они совершенно не вредные, никакого отрицательного воздействия на организм человека не оказывают. Далее
Одна моя знакомая отказывается есть пищу, которую кто-то разогрел в микроволновой печи. Всему виной – страшилки в Интернете. Далее
Это действительно так, хотя звучит невероятно, т.к в процессе замерзания предварительно нагретая вода должна пройти температуру холодной воды. Парадокс известен в мире, как «Эффект Мпембы». Далее
При приготовлении сырого мяса, особенно, домашней птицы, рыбы и яиц необходимо помнить, что только нагревание до надлежащей температуры убивают вредные бактерии. Далее
451 градус по Фаренгейту. Это название знаменитой книги Рэя Брэдбери. На языке оригинала звучит так: ‘Fahrenheit 451: The Temperature at which Book Paper Catches Fire, and Burns’. Действительно ли при этой температуре начинают гореть книги? Далее
На сколько холоднее на морозе если дует ветер?
Все люди знают, что мороз кажется значительно сильнее, если он сопровождается сильным ветром. Это, как говорится, «качественное» наблюдение интересно бы было подкрепить «количественными» данными, для того, чтобы, собираясь на работу и слушая прогноз гидрометцентра о температуре и ветре, точно знать на сколько нам будет холодно на улице. Помню в детстве у нас отменяли занятия в начальных классах школы, если температура падала ниже -25 °С. Справедливо ли это? Вот если, например, температура -20 °С, а ветер 10 м/с, не холоднее ли получится по сравнению с безветрием при -25 С?
Читайте также: Гипертрофия шейки матки что это такое
Подсчитать влияние ветра не так просто. Как сообщает американская метеорологическая служба погоды NWS (National Weather Service) учеными несколько лет назад была выведена формула для расчета охлаждения ветром. На сайте NWS приведен довольно сложный расчетный полином и даже on-line калькулятор, позволяющий получить «реальную температуру», введя скорость ветра и температуру воздуха.
Условия получения решения на калькуляторе:
– скорость ветра измерялась на средней высоте лица человека (160 см.)
– расчет основан на геометрической модели лица человека
– расчет использует теорию теплообмена лица и окружающей среды в ветряный и холодный день
– минимальная скорость ветра для введения в калькулятор 0,3 м/с
– расчет использует стандартное тепловое сопротивление кожи лица
– в расчет не принимается нагрев излучением солнца
Желающие могут выйти на сайт NWS http:///www.nws.noaa.gov/om/windchill/ и попытаться рассчитать «реальный» мороз.
Для тех, кому лень разбираться с заграничным калькулятором мы сделали небольшой расчет для наших зимних температур и ветров. Смотрите таблицу! Синим цветом показан реальный мороз.
-5
-10
-15
-20
2
5
10
15
И не удивительно, я думаю, что все согласятся, что если на дворе -20 °С, то прибавив ветер 10 м/с получим такой ужас, как -34 °С!
Похожие по тематике статьи на сайте:
Александр Магунов , 25.02.2010 11:02 | НИИПМТ
Здесь дело, видимо, в разных способах определениях термина "температура". Если на улице мороз -20 С, то ртутный термометр покажет эту температуру при любой скорости ветра – от 0 (полное спокойствие воздуха) до 15 м/с. В случае мороза -30 и сильного ветра расчет с помощью калькулятора может показать температуру -45 С, однако ртуть в термометре не замерзнет, хотя температура ее замерзания -39 С. Дело в том, что вычисляемые калькулятором температуры – фиктивны, они основаны на ощущении холода человеком, а не на измерении температуры воздуха. Ветер всегда увеличивает коэффициент теплоотдачи, который стоит в законе Ньютона-Рихмана (закон связывает плотность теплового потока с разностью температур). Коэффициент теплоотдачи и скорость теплопотерь увеличиваются потому, что ветер непрерывно убирает тепловой пограничный слой, в котором происходило бы плавное изменение температуры (от температуры человека до температуры воздуха). При ветре толщина пограничного слоя очень мала, поэтому градиент температур в слое велик, а это означает высокую скорость теплопотерь. При субъективной оценке температуры по скорости теплопотерь кажется, что воздух при ветре холоднее. На самом деле – тоньше пограничный слой и выше теплопотери. Для термометра такой разницы нет. С ветром или без ветра, он покажет одну и ту же температуру воздуха. В чем, однако, проявится ветреная погода для термометра: если вынести жидкостный термометр из помещения на мороз, при ветре он остынет быстрее, чем в отсутствие ветра. Причина – опять в толщине пограничного слоя и скорости теплообмена.
Моисеева , 04.03.2010 04:03 | ВНИИМ
Совершенно верно. Температура, которую мы получаем с помощью формулы – это, так называемая «температура теплоощущения» человека. Температура кожи человека никогда не равна температуре окружающего воздуха. Но если, например рассчитать эту температуру при -20 С и при -34 С без ветра, а потом с ветром 10 м/с, то температура с ветром при -20 С будет такая же, как без ветра при -34 С. Задача определить температуру поверхности кожи не такая простая. Недаром в заметке написано, что была использована модель человеческого лица и усредненные данные по тепловому сопротивлению кожи, кроме того, вероятно, в расчет принимался средний согревающий тепловой поток к коже от кровеносной системы и теплоотвод в окружающую среду. Таким образом, интенсивность теплообмена с поверхности кожи определяется сложными граничными условиями третьего рода с вынужденной конвекцией. Из решения этой сложной теплофизической задачи и была получена формула для температуры теплоощущения. Вообще говоря, эта температура зависит также от влажности воздуха, которая влияет на теплообмен за счет испарения.
Читайте также: Мазь вишневского при эндометриозе
Еванжелиста , 08.04.2010 04:04 | садовод
Действие морозных ветров приносит ущерб садоводам, которые ленятся защищать теплолюбивые культуры и надеются, что мороз был небольшой. Опытные садоводы защищают растения пленками и тем самым препятствуют иссушающему действию именно ветров в зимнюю пору.
Александр , 30.01.2015 12:44
Не знаю, как там ощущения, но при -20 С и скорости 70 км/ч (20 м/с) дизельное топливо стало замерзать . После остановки через минут 15 машина опять завелась. Видимо, тоже от ощущения.
Павел , 03.01.2019 10:05
Александр, развернутый комент Магунова очень верен, а в случае с дизелем работает тот же закон с пограничным слоем, только не нужно забывать что топливо в баке подогревается обраткой, а на большой скорости обратка быстрее охлаждается.
Этот онлайн калькулятор рассчитывает ветро-холодовый индекс, используя формулу U.S. National Weather Service.
Как говорит нам Википедия ветро-холодовой индекс — способ измерения жёсткости погоды, то есть субъективного ощущения человека при одновременном воздействии на него мороза и ветра. Иными словами на морозе при ветре всегда холоднее чем просто на морозе. И вот эти субъективные ощущения ученые, исследователи Антарктиды Пол Сайпл (Paul Allman Siple) и Чарльз Пассел (Charles Passel) сумели выразить в виде формулы, было это еще до второй мировой.
Формулу в дальнейшем развили, и этот калькулятор использует формулу U.S. National Weather Service
где Twc — ветрохолодовый индекс, в градусах Цельсия, Ta — температура воздуха, V — скорость ветра в километрах в час
Ветрохолодовый индекс определен только для температур не выше 10 °C и скоростей ветра больше 4.8 километров в час (больше 1.3 метров в секунду)
Этот калькулятор выводит ветрохолодовый индекс для заданной температуры и скорости ветра, а также строит график зависимости от скорости ветра — значения ветрохолодового индекса для заданной температуры и скорости ветра, меняющейся в диапазоне от 2 до 35 метров в секунду. Таким образом можно увидеть, как скорость ветра влияет на восприятие температуры. Чтобы немного ориентироваться в скорости, скажу, что 35 метров в секунду соответствует 12 баллам по шкале Бофорта, то есть урагану. Остальные значения — ниже:
Скорость ветра: 1–2 узлов (0.3–1.5 м/с) — шкала Бофорта: 1 — Тихий ветер
Скорость ветра: 3–6 узлов (1.5–3.3 м/с) — шкала Бофорта: 2 — Легкий бриз
Скорость ветра: 7–10 узлов (3.3–5.5 м/с) — шкала Бофорта: 3 — Слабый бриз
Скорость ветра: 11–15 узлов (5.5–8.0 м/с) — шкала Бофорта: 4 — Умеренный бриз
Скорость ветра: 16–20 узлов (8.0–10.8 м/с) — шкала Бофорта: 5 — Свежий бриз
Скорость ветра: 21–26 узлов (10.8–13.9 м/с) — шкала Бофорта: 6 — Сильный бриз
Скорость ветра: 27–33 узлов (13.9–17.2 м/с) — шкала Бофорта: 7 — Крепкий ветер
Скорость ветра: 34–40 узлов (17.2–20.7 м/с) — шкала Бофорта: 8 — Очень крепкий ветер
Скорость ветра: 41–47 узлов (20.7–24.5 м/с) — шкала Бофорта: 9 — Шторм
Скорость ветра: 48–55 узлов (24.5–28.4 м/с) — шкала Бофорта: 10 — Сильный шторм
Скорость ветра: 56–63 узлов (28.4–32.6 м/с) — шкала Бофорта: 11 — Очень сильный шторм
Скорость ветра: ≥64 узлов (≥32.6 м/с) — шкала Бофорта: 12 — Ураган
Читайте также: Диета при эзофагите пищевода на неделю
Ветрохолодовый индекс
Зачем надо знать ветрохолодовый индекс? Для того, чтобы адекватно оценивать мороз, одеваться и вести себя соответственно. Environment Canada составила следующую таблицу:
Ветро-холодовый индекс от 0 до -9
Небольшой риск, некоторый дискомфорт.
Рекомендуется тепло одеваться и оставаться сухим.
Ветро-холодовый индекс от -10 до -27
Дискомфорт, риск гипотермии в случае продолжительного нахождения на воздухе без соответствующей защиты.
Рекомендуется одеваться в несколько слоев теплой одежды, внешний слой не должен пропускать ветра. Рекомендуется носить шапку, варежки или перчатки, шарф и закрытую, непромокаемую обувь.
Надо оставаться сухим и на морозе двигаться.
Ветро-холодовый индекс от -28 до -39
Открытая кожа может замерзнуть в течении 10-30 минут. Существует риск обморожения: требуется проверять лицо, открытые участки кожи и конечности на окоченение и побеление. Риск гипотермии в случае продолжительного нахождения на воздухе без соответствующей одежды или укрытия от холода и ветра.
Рекомендуется одеваться в несколько слоев теплой одежды, внешний слой не должен пропускать ветра. Рекомендуется не оставлять открытых участков кожи. Рекомендуется носить шапку, варежки или перчатки, шарф, маску и закрытую, непромокаемую обувь. Надо оставаться сухим и на морозе двигаться.
Ветро-холодовый индекс от -40 до -47
Открытая кожа может замерзнуть в течении 5-10 минут. Высокий риск обморожения: требуется проверять лицо, открытые участки кожи и конечности на окоченение и побеление. Риск гипотермии в случае продолжительного нахождения на воздухе без соответствующей одежды или укрытия от холода и ветра.
Рекомендуется одеваться в несколько слоев теплой одежды, внешний слой не должен пропускать ветра. Рекомендуется не оставлять открытых участков кожи. Рекомендуется носить шапку, варежки или перчатки, шарф, маску и закрытую, непромокаемую обувь. Надо оставаться сухим и на морозе двигаться.
Ветро-холодовый индекс от -48 до -54
Открытая кожа может замерзнуть в течении 2–5 минут. Очень высокий риск обморожения: требуется проверять лицо, открытые участки кожи и конечности на окоченение и побеление. Серьезный риск гипотермии в случае продолжительного нахождения на воздухе без соответствующей одежды или укрытия от холода и ветра.
Требуется осторожность при пребывании на улице. Рекомендуется одеваться в несколько слоев теплой одежды, внешний слой не должен пропускать ветра. Рекомендуется не оставлять открытых участков кожи. Рекомендуется носить шапку, варежки или перчатки, шарф, маску и закрытую, непромокаемую обувь.
Старайтесь отменить или сократить выходы на улицу. Оставайтесь сухим и двигайтесь.
Ветро-холодовый индекс от -55 и ниже
Чрезвычайно высокий риск: открытая кожа может замерзнуть менее чем за 2 минуты.
ОПАСНО! Опасные условия внешней среды. Оставайтесь в помещении.
Источник:
