veel formules bestaan voor wind chill omdat, in tegenstelling tot temperatuur, wind chill heeft geen universeel overeengekomen standaarddefinitie of meting. Alle formules proberen het effect van wind op de temperatuur die mensen waarnemen kwalitatief te voorspellen. Weerdiensten in verschillende landen gebruiken normen die uniek zijn voor hun land of regio; de Amerikaanse en Canadese weerdiensten gebruiken bijvoorbeeld een model dat door de National Weather Service wordt geaccepteerd. Dat model is in de loop der tijd geëvolueerd.

De eerste wind chill formules en tabellen werden ontwikkeld door Paul Allman Siple en Charles F. Passel werkte voor de Tweede Wereldoorlog op Antarctica en werd door de National Weather Service in de jaren zeventig ter beschikking gesteld. ze waren gebaseerd op de koelsnelheid van een klein plastic flesje toen de inhoud ervan in ijs veranderde terwijl hij in de wind zweefde op het dak van de expeditiehut, op hetzelfde niveau als de anemometer. De zogenaamde Windchill Index gaf een vrij goede indicatie van de ernst van het weer.

in de jaren zestig werd wind chill gerapporteerd als een wind chill equivalent temperature (wcet), wat theoretisch minder nuttig is. De auteur van deze wijziging is onbekend, maar het was niet Siple of Passel zoals algemeen wordt aangenomen. Aanvankelijk werd het gedefinieerd als de temperatuur waarbij de Windchill index hetzelfde zou zijn in de volledige afwezigheid van wind. Dit leidde tot gelijkwaardige temperaturen die de ernst van het weer overdreven. Charles Eagan realiseerde zich dat mensen zelden stil zijn en dat zelfs als het rustig was, er wat luchtbeweging was. Hij herdefinieerde de afwezigheid van wind tot een luchtsnelheid van 1,8 meter per seconde (6,5 km/h), wat ongeveer zo laag was als een cup anemometer kon meten. Dit leidde tot meer realistische (warmer klinkende) waarden van equivalente temperatuur.

oorspronkelijk modelEdit

equivalente temperatuur werd pas in de 21e eeuw algemeen gebruikt in Noord-Amerika. Tot de jaren zeventig rapporteerden de koudste delen van Canada de oorspronkelijke Wind Chill Index, een drie-of viercijferig getal met eenheden kilocalorieën/uur per vierkante meter. Ieder individu kalibreerde de schaal van getallen persoonlijk, door ervaring. De grafiek gaf ook algemene richtsnoeren voor comfort en gevaar door middel van drempelwaarden van de index, zoals 1400, die de drempel voor bevriezing was.

De originele formule voor de index:

– W C I = ( 10 v − v + 10.5 ) ⋅ ( 33 − T ) {\displaystyle WCI=\left(10{\sqrt {v}}-v+10.5\right)\cdot \left(33-T_{\mathrm {a} }\right)}

waar:

• WCI = wind chill index, kg * cal/m2/h
• v = windsnelheid, m/s
• Ta = luchttemperatuur, °C

Noord-Amerikaanse en Britse wind chill indexEdit

In November 2001 hebben Canada, de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk een nieuwe wind chill index ontwikkeld door wetenschappers en medische deskundigen op de Joint Action Group for Temperature Indices (JAG/TI). Het wordt bepaald door een model van huidtemperatuur onder diverse windsnelheden en temperaturen te herhalen gebruikend standaard techniekcorrelaties van windsnelheid en warmteoverdrachtssnelheid. De warmteoverdracht werd berekend voor een kaal gezicht in de wind, gericht op de wind, terwijl het lopen in het met 1,4 meter per seconde (5,0 km/h; 3,1 mph). Het model corrigeert de officieel gemeten windsnelheid naar de windsnelheid op gezichtshoogte, ervan uitgaande dat de persoon zich in een open veld bevindt. De resultaten van dit model kunnen met één graad worden benaderd aan de hand van de volgende formule:

de standaard windkoelingformule voor Environment Canada is:

T w c = 13.12 + 0.6215 T a − 11.37 v + 0.16 + 0.3965 T a v + 0.16 {\displaystyle T_{\mathrm {wc} }=13.12+0.6215T_{\mathrm {a} }-11.37 v^{+0.16}+0.3965T_{\mathrm {A} }v^{+0.16}}

waar Twc de wind chill index, gebaseerd op de Celsius temperatuurschaal; ta is de luchttemperatuur in graden Celsius; en V is de windsnelheid op 10 m (33 ft) standaard anemometer hoogte, in kilometer per uur.

wanneer de temperatuur -20 °C (-4 °F) is en de windsnelheid 5 km/h is, is de wind chill index -24. Als de temperatuur op -20 °C blijft en de windsnelheid stijgt tot 30 km / h (19 mph), daalt de wind chill index tot -33.

de equivalente formule in Amerikaanse gebruikelijke eenheden is:

T w c = 35.74 + 0.6215 T a-35.75 v + 0.16 + 0.4275 T a v + 0.16 {\displaystyle T_{\mathrm {wc} } = 35.74 + 0. 6215T_{\mathrm {a} }-35.75 v^{+0.16}+0. 4275T_{\mathrm {a} }v^{+0.16}\,\!}

waarbij Twc de wind chill index is, gebaseerd op de Fahrenheit schaal; Ta is de luchttemperatuur in graden Fahrenheit, en v is de windsnelheid in mijl per uur.

Windmolentemperatuur wordt alleen gedefinieerd voor temperaturen bij of onder 10 °C en windsnelheden boven 4,8 kilometer per uur (3,0 mph).

naarmate de luchttemperatuur daalt, neemt het koelende effect van de aanwezige wind toe. Bijvoorbeeld, een 16 km/h (9.9 mph) wind zal de schijnbare temperatuur met een bredere marge bij een luchttemperatuur van -20 °C (-4 °F), dan een wind van dezelfde snelheid zou doen als de luchttemperatuur was -10 °C (14 °F).

• Celsius wind chill index

• Comparison of old and new wind chill values at −15 °C (5 °F)

• Wind chill calculator

The 2001 WCET is a steady state calculation (except for the time to frostbite estimates). Er zijn belangrijke tijdsafhankelijke aspecten aan wind chill, omdat de koeling het snelst is bij het begin van elke blootstelling, wanneer de huid nog warm is.

Australische schijnbare temperatuurdit

de schijnbare temperatuur (AT), uitgevonden in de late jaren 1970, was ontworpen om de thermische sensatie in binnenomstandigheden te meten. Het werd in de vroege jaren 1980 uitgebreid met het effect van zon en wind. De hier gebruikte AT-index is gebaseerd op een wiskundig model van een VOLWASSENE die buiten in de schaduw loopt (Steadman 1994). DE AT wordt gedefinieerd als; de temperatuur, bij het referentievochtigheidsniveau, die hetzelfde ongemak veroorzaakt als bij de huidige omgevingstemperatuur en vochtigheid.

De formule is:

A T = T A + 0.33 e − 0.7 v − 4.00 {\displaystyle \mathrm {AT} =T_{\mathrm {A} }+0.33 e-0.7 v-4.00}

waarbij:

• Ta = droge bol temperatuur (°C)
• e = water dampspanning (hPa)
• v = windsnelheid (m/s) op een hoogte van 10 m

De dampspanning kan worden berekend uit de temperatuur en de relatieve vochtigheid met behulp van de vergelijking:

e = R H 100 ⋅ 6.105 ⋅ exp ⁡ ( 17.27 ⋅ T een 237.7 + T ) {\displaystyle e={\frac {\mathrm {RH} }{100}}\cdot 6.105\cdot \exp {\left({\frac {17.27\cdot T_{\mathrm {a} }}{237.7+T_{\mathrm {a} }}}\right)}}

waarbij:

Ta = droge boltemperatuur (°C) RH = relatieve vochtigheid ( % ) exp de exponentiële functie

vertegenwoordigt de Australische formule bevat de belangrijke vochtigheidsfactor en is iets meer betrokken dan het eenvoudigere Noord-Amerikaanse model. De Noord-Amerikaanse formule werd ontworpen om te worden toegepast bij lage temperaturen (zo laag als -46 °C of -50 °F) wanneer de vochtigheidsniveaus ook laag zijn. De hot weather versie van DE AT (1984) wordt gebruikt door de National Weather Service in de Verenigde Staten. In de Verenigde Staten staat deze eenvoudige versie van DE AT bekend als de warmte-index.