Articles

Vindkøling

der findes mange formler til vindkøling, fordi vindkøling i modsætning til temperatur ikke har nogen universelt aftalt standarddefinition eller måling. Alle formlerne forsøger at kvalitativt forudsige vindens virkning på den temperatur, mennesker opfatter. Vejrtjenester i forskellige lande bruger standarder, der er unikke for deres land eller region; for eksempel bruger de amerikanske og canadiske vejrtjenester en model, der er accepteret af den nationale vejrtjeneste. Denne model har udviklet sig over tid.

de første vind chill formler og tabeller blev udviklet af Paul Allman Siple og Charles F. Passel arbejdede i Antarktis før Anden Verdenskrig og blev stillet til rådighed af den nationale vejrtjeneste i 1970 ‘ erne. de var baseret på kølehastigheden for en lille plastflaske, da dens indhold vendte sig til is, mens det blev ophængt i vinden på ekspeditionshyttaket på samme niveau som anemometeret. Det såkaldte Vindkilleindeks gav en ret god indikation af vejrets sværhedsgrad.

i 1960 ‘ erne begyndte vindkøling at blive rapporteret som en vindkølingækvivalent temperatur (toilet), hvilket teoretisk er mindre nyttigt. Forfatteren af denne ændring er ukendt, men det var ikke Siple eller Passel, som det generelt antages. Først blev det defineret som den temperatur, hvor vindkilleindekset ville være det samme i fuldstændig fravær af vind. Dette førte til tilsvarende temperaturer, der overdrev sværhedsgraden af vejret. Charles Eagan indså, at folk sjældent er stille, og at selv når det var roligt, var der en vis luftbevægelse. Han omdefinerede fraværet af vind til at være en lufthastighed på 1,8 meter i sekundet (6,5 km/t; 4,0 mph), hvilket var omtrent lige så lav vindhastighed som et kopanemometer kunne måle. Dette førte til mere realistiske (varmere klingende) værdier af tilsvarende temperatur.

Original modelEdit

ækvivalent temperatur blev ikke universelt anvendt i Nordamerika indtil det 21.århundrede. Indtil 1970 ‘ erne rapporterede de koldeste dele af Canada Det oprindelige Vindkølingsindeks, et tre-eller firecifret tal med enheder kilokalorier/time pr.kvadratmeter. Hver enkelt kalibreret omfanget af tal personligt, gennem erfaring. Diagrammet gav også generel vejledning til komfort og fare gennem tærskelværdier for indekset, såsom 1400, som var tærsklen for forfrysninger.

den oprindelige formel for indekset var:

v C i = ( 10 v − V + 10.5) liter ( 33 − t a ) {\displaystyle VCI=\left(10{\kvm {v}}-v+10.5\right)\cdot \left(33-T_{\mathrm {A} }\right)}

{\\v+10.5\højre)\cdot\venstre(33-T_ {\mathrm {A}}\højre)}

hvor:

  • VCI = vindkølingsindeks, kg*cal/m2/h
  • v = vindhastighed, m/s
  • Ta = lufttemperatur, Karin C

nordamerikansk og Det Forenede Kongerige vindkølingsindeksedit

i November 2001 implementerede Canada, USA og Det Forenede Kongerige et nyt vindkølingsindeks udviklet af forskere og medicinske eksperter i den fælles Aktionsgruppe for temperaturindeks (JAG / ti). Det bestemmes ved at gentage en model af hudtemperatur under forskellige vindhastigheder og temperaturer ved hjælp af standardtekniske korrelationer af vindhastighed og varmeoverførselshastighed. Varmeoverførsel blev beregnet for et bart ansigt i vinden mod vinden, mens man gik ind i det med 1,4 meter i sekundet (5,0 km/t; 3,1 mph). Modellen korrigerer den officielt målte vindhastighed til vindhastigheden i ansigtshøjde, forudsat at personen er i et åbent felt. Resultaterne af denne model kan tilnærmes til inden for en grad fra følgende formel:

Standardvindkølingsformlen for Miljø Canada er:

t c = 13.12 + 0.6215 T a − 11.37 v + 0.16 + 0.3965 T A v + 0.16 {\displaystyle T_{\mathrm {toilet} }=13.12+0.6215t_{\mathrm {A} }-11, 37 v^{+0, 16}+0.3965T_{\mathrm {A} }v^{+0.16}}

{\displaystyle T_{\mathrm {toilet} }=13.12+0.6215t_{\mathrm {A} }-11.37 v^{+0.16}+0.3965t_{\mathrm {A} }v^{+0,16}}

hvor to er vindkølingsindekset, baseret på Celsius-temperaturskalaen; Ta er lufttemperaturen i grader Celsius; og V er vindhastigheden ved 10 m (33 ft) standard anemometerhøjde i kilometer i timen.

når temperaturen er -20 liter C (-4 liter F) og vindhastigheden er 5 km/t (3,1 mph), er vindkølingsindekset -24. Hvis temperaturen forbliver på -20 liter C, og vindhastigheden stiger til 30 km/t (19 mph), falder vindkølingsindekset til -33.

den ækvivalente formel i amerikanske sædvanlige enheder er:

tv C = 35,74 + 0,6215 T a − 35,75 v + 0,16 + 0,4275 T A v + 0,16 {\displaystyle T_{\mathrm {toilet} }=35,74+0,6215t_{\mathrm {A} }-35,75 v^{+0,16}+0.4275t_{\mathrm {A} }V^{+0.16}\,\!}

{\displaystyle T_ {\mathrm {toilet} }=35.74+0.6215t_{\mathrm {a} }-35.75 v^{+0.16}+0.4275t_{\mathrm {A} }v^{+0.16}\,\!}

hvor to er vindkølingsindekset, baseret på Fahrenheit-skalaen; Ta er lufttemperaturen i grader Fahrenheit, og V er vindhastigheden i miles i timen.

Vindkugletemperatur er kun defineret for temperaturer ved eller under 10 liter C (50 Liter F) og vindhastigheder over 4,8 kilometer i timen (3,0 mph).

når lufttemperaturen falder, øges køleeffekten af enhver vind, der er til stede. For eksempel vil en vind på 16 km/t (9,9 mph) sænke den tilsyneladende temperatur med en bredere margin ved en lufttemperatur på -20 liter C (-4 liter F), end en vind med samme hastighed ville, hvis lufttemperaturen var -10 liter C (14 liter 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). Der er betydelige tidsafhængige aspekter ved vindkøling, fordi afkøling er hurtigst i starten af enhver eksponering, når huden stadig er varm.

Australsk tilsyneladende temperaturredit

den tilsyneladende temperatur (at), opfundet i slutningen af 1970 ‘ erne, var designet til at måle termisk fornemmelse under indendørs forhold. Det blev udvidet i begyndelsen af 1980 ‘ erne til at omfatte effekten af sol og vind. At-indekset, der bruges her, er baseret på en matematisk model af en VOKSEN, der går udendørs, i skyggen (Steadman 1994). AT er defineret som; temperaturen ved referencefugtighedsniveauet, der producerer den samme mængde ubehag som den, der opleves under den aktuelle omgivelsestemperatur og fugtighed.

formlen er:

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}

{\displaystyle \mathrm {at} =T_{\mathrm {A} }+0, 33 E-0, 7 V-4, 00}

hvor:

  • ta = tørpæretemperatur (li> C)
  • e = vanddamptryk (hPa)
  • v = vindhastighed (m/s) i en højde af 10 m

damptrykket kan beregnes ud fra temperaturen og den relative fugtighed ved hjælp af ligningen:

e = R H 100 l 6.105 l tidligere l ( 17.27 l a 237.7 + T a ) {\displaystyle E={\frac {\mathrm {Rh} }{100}}\cdot 6.105\cdot \eksp {\venstre({\frac {17.27\cdot T_{\mathrm {A} }}{237.7+T_{\mathrm {A} }}}\højre)}}

{\displaystyle E={\frac {\mathrm {Rh} }{100}}\cdot 6.105\cdot \eksp {\left({\frac {17.27 \ cdot T_ {\mathrm {A} }}{237.7 + T_ {\mathrm {A} }}}\right)}}

hvor:

Ta = tør pæretemperatur (kur C) RH = relativ fugtighed (%) eksp repræsenterer den eksponentielle funktion

den australske formel inkluderer den vigtige fugtighedsfaktor og er noget mere involveret end den enklere nordamerikanske model. Den nordamerikanske formel blev designet til at blive anvendt ved lave temperaturer (så lave som -46 liter C eller -50 liter F), når fugtighedsniveauerne også er lave. Det varmt vejr version af AT (1984) bruges af National vejr Service i USA. I USA er denne enkle version af AT kendt som varmeindekset.