många formler finns för wind chill eftersom, till skillnad från temperatur, wind chill har ingen allmänt överenskomna standard definition eller mätning. Alla formler försöker kvalitativt förutsäga effekten av vind på temperaturen människor uppfattar. Vädertjänster i olika länder använder standarder som är unika för deras land eller region; till exempel använder de amerikanska och kanadensiska vädertjänsterna en modell som accepteras av National Weather Service. Den modellen har utvecklats över tiden.

de första vindkylformlerna och tabellerna utvecklades av Paul Allman Siple och Charles F. Passel arbetade i Antarktis före andra världskriget, och gjordes tillgängliga av National Weather Service på 1970-talet. de baserades på kylhastigheten för en liten plastflaska när dess innehåll vände sig till IS medan det hängdes i vinden på expeditionshytt taket, på samma nivå som anemometern. Det så kallade Windchill-indexet gav en ganska bra indikation på vädret.

på 1960-talet började vindkylning rapporteras som en vindkylningsekvivalent temperatur (WCET), vilket teoretiskt sett är mindre användbart. Författaren till denna förändring är okänd, men det var inte Siple eller Passel som man allmänt tror. Först definierades det som temperaturen vid vilken windchill-indexet skulle vara detsamma i fullständig frånvaro av vind. Detta ledde till ekvivalenta temperaturer som överdrivna svårighetsgraden av vädret. Charles Eagan insåg att människor sällan är stilla och att även när det var lugnt fanns det viss luftrörelse. Han omdefinierade frånvaron av vind för att vara en lufthastighet på 1,8 meter per sekund (6,5 km/h; 4,0 mph), vilket var ungefär lika låg vindhastighet som en koppanemometer kunde mäta. Detta ledde till mer realistiska (varmare ljud) värden av ekvivalent temperatur.

Originalmodellredigera

ekvivalent temperatur användes inte universellt i Nordamerika fram till det 21: a århundradet. Fram till 1970-talet rapporterade de kallaste delarna av Kanada det ursprungliga Vindkylningsindexet, ett tre-eller fyrsiffrigt nummer med kilokalorier/timme per kvadratmeter. Varje individ kalibrerade skalan av siffror personligen, genom erfarenhet. Diagrammet gav också allmän vägledning för komfort och fara genom tröskelvärden för indexet, såsom 1400, vilket var tröskeln för frostbit.

den ursprungliga formeln för indexet var:

W C i = ( 10 v − v + 10,5) (33 − T A ) {\displaystyle WCI=\vänster(10{\sqrt {v}}-v+10,5\höger)\cdot \vänster(33-t_{\mathrm {a} }\höger)}

var:

• WCI = wind chill index, kg * cal / m2 / h
• v= wind velocity, m / s
• Ta = lufttemperatur, kub C

nordamerikanska och Storbritannien wind chill indexEdit

i November 2001 genomförde Kanada, USA och Storbritannien ett nytt wind chill index utvecklat av forskare och medicinska experter på den gemensamma Åtgärdsgruppen för temperaturindex (JAG / TI). Det bestäms genom att iterera en modell av hudtemperatur under olika vindhastigheter och temperaturer med hjälp av standardtekniska korrelationer av vindhastighet och värmeöverföringshastighet. Värmeöverföring beräknades för ett naket ansikte i vind, mot vinden, medan man gick in i den med 1,4 meter per sekund (5,0 km/h; 3,1 mph). Modellen korrigerar den officiellt uppmätta vindhastigheten till vindhastigheten vid ansiktshöjd, förutsatt att personen befinner sig i ett öppet fält. Resultaten av denna modell kan approximeras, inom en grad, från följande formel:

standardvindkylformeln för Miljö Kanada är:

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}}

där TWC är vindkylningsindexet, baserat på Celsius-temperaturskalan; ta är lufttemperaturen i grader Celsius; och v är vindhastigheten vid 10 m (33 fot) standard anemometerhöjd, i kilometer per timme.

När temperaturen är -20 CX C (-4 CX F) och vindhastigheten är 5 km/h (3,1 mph) är vindkylningsindexet -24. Om temperaturen förblir vid -20 C och vindhastigheten ökar till 30 km / h (19 mph) faller vindkylningsindexet till -33.

motsvarande formel i amerikanska sedvanliga enheter är:

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}\,\!}

där Twc är vindkylningsindexet, baserat på Fahrenheit-skalan; Ta är lufttemperaturen i grader Fahrenheit, och v är vindhastigheten i miles per timme.

Windchill temperatur definieras endast för temperaturer vid eller under 10 CCR (50 FCR) och vindhastigheter över 4,8 kilometer i timmen (3,0 mph).

när lufttemperaturen sjunker ökar kylningseffekten av någon vind som är närvarande. Till exempel kommer en vind på 16 km/h (9,9 mph) att sänka den uppenbara temperaturen med en bredare marginal vid en lufttemperatur på -20 C (-4 F) än en vind med samma hastighet skulle om lufttemperaturen var -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). Det finns betydande tidsberoende aspekter på vindkylning eftersom kylning är snabbast i början av någon exponering, när huden fortfarande är varm.

Australian skenbar temperaturedit

den skenbara temperaturen (AT), som uppfanns i slutet av 1970-talet, utformades för att mäta termisk känsla inomhus. Det förlängdes i början av 1980-talet för att inkludera effekten av sol och vind. AT-indexet som används här är baserat på en matematisk modell av en vuxen som går utomhus i skuggan (Steadman 1994). AT definieras som; temperaturen, vid referensfuktighetsnivån, ger samma mängd obehag som den som upplevs under den aktuella omgivningstemperaturen och luftfuktigheten.

formeln är:

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}

var:

• Ta = torr bulb temperatur (c)
• e = vattenångtryck (hPa)
• v = Vindhastighet (m/s) vid en höjd av 10 m

ångtrycket kan beräknas utifrån temperatur och relativ fuktighet med hjälp av ekvationen:

e = R H 100 6.105 xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx + T a ) {\displaystyle E={\frac {\mathrm {rh} }{100}}\cdot 6.105\cdot \exp {\vänster ({\frac {17.27\cdot T_{\mathrm {a} }}{237.7+T_{\mathrm {a} }}}\höger)}}

där:

Ta = torr bulb Temperatur (C) rh = relativ fuktighet ( % ) exp representerar exponentiell funktion

den australiensiska formeln innehåller den viktiga fuktighetsfaktorn och är något mer involverad än den enklare nordamerikanska modellen. Den nordamerikanska formeln utformades för att appliceras vid låga temperaturer (så låga som -46 C eller -50 f) när fuktighetsnivåerna också är låga. Den varma väderversionen av AT (1984) används av National Weather Service i USA. I USA är denna enkla version av AT känd som värmeindex.