Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Gevoelstemperatuur beheersen:hoe u de waargenomen temperatuur nauwkeurig kunt berekenen

Door Rosann Kozlowski Bijgewerkt op 24 maart 2022

Pixfly/iStock/Getty Images

Tijdens een weerbericht midden in een stormachtige winter zal een meteoroloog vaak de gevoelstemperatuur noemen, samen met de hoge en lage temperaturen van de dag. De gevoelstemperatuur geeft een gevoel van hoe het weer aanvoelt ten opzichte van de werkelijke temperatuur. Wanneer de temperatuur in de buurt van het vriespunt daalt, is het mogelijk dat een lage gevoelstemperatuur ervoor zorgt dat de lucht onder het vriespunt aanvoelt.

Windchill-factor:doel

Wind
Chill-factor:doel

Gevoelstemperatuurfactor is ontworpen voor een beperkt doel. Het meet warmteverlies van blootgestelde delen van het menselijk lichaam, zoals handen en gezicht, bij lage temperaturen en gemeten windsnelheden.

Met deze informatie zouden mensen die zich bij uitzonderlijk bitter weer naar buiten begeven, ongeveer weten hoe lang het duurt voordat blootgestelde delen van het lichaam bezwijken voor bevriezing .

Gevoelstemperatuurfactoren zijn nuttig voor temperaturen op of onder de 50 graden Fahrenheit en windsnelheden van meer dan vijf kilometer per uur, hoewel de subjectiviteit van hoe het weer 'voelt' de gevoelstemperatuurfactor tot een vaak omstreden meetinstrument maakt.

Geschiedenisvan de gevoelstemperatuurfactor

Geschiedenis
van de gevoelstemperatuurfactor

In de jaren veertig waren twee Amerikaanse wetenschappers, Paul Siple en Charles Passel, op Antarctica gestationeerd. Siple en Passel maten het effect van hoe wind ervoor kan zorgen dat een object sneller warmte verliest. De wetenschappers plaatsten waterflessen in de elementen en bestudeerden de bevriezingssnelheden bij verschillende windsnelheden en temperaturen.

De wetenschappers maten de gevoelstemperatuur in kilocalorieën per uur per vierkante meter, een verwarrende meting voor iedereen buiten hun vakgebied. In de jaren zestig probeerde het Amerikaanse leger de meting uit te drukken in termen van temperatuur.

In de jaren zeventig waren gevoelstemperatuur-equivalente temperaturen een veelvoorkomend kenmerk van weerberichten. De berekende gevoelstemperatuurfactor was echter niet altijd accuraat. De Canadese wetenschapper Randall Osczevski heeft de formule voor de gevoelstemperatuurfactor in 2001 opnieuw geformatteerd met moderne modellen van warmteverlies door het menselijk lichaam.

Formule van gevoelstemperatuur

Formule van gevoelstemperatuur

De nieuwe formule voor de gevoelstemperatuurfactor is gedeeltelijk door experiment ontwikkeld . Menselijke proefpersonen waren voorbereid op warmteverlies als ze door een koude windtunnel liepen.

Formule voor gevoelstemperatuur in Engelse maateenheden:

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

  • T

=Temperatuur in graden Fahrenheit

  • V

=Windsnelheid in mijlen per uur

Als u metrisch gebruikt, is de formule voor gevoelstemperatuur:

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

  • T

=Temperatuur in graden Celsius

  • V

=Windsnelheid in kilometer per uur

Gevoelstemperatuurfactor:voorbeeld

Gevoelstemperatuurfactor:voorbeeld

Om de gevoelstemperatuurfactor te berekenen, zijn een anemometer, een instrument voor het meten van de windsnelheid en een thermometer nodig. Zodra de metingen zijn gedaan, plaatst u de waarden van V en T in de juiste formule.

**Voorbeeld:** Bereken de gevoelstemperatuurfactor voor een temperatuur van min 20 graden Fahrenheit en een windsnelheid van 55 mijl per uur.

Gebruik de formule voor gevoelstemperatuur in Fahrenheit en mijlen per uur:

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

Plaats de waarden voor T en V, waarbij W (T, V) de gevoelstemperatuurfactor is bij een bepaalde temperatuur en windsnelheid:

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

Vereenvoudig:

  • 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

De gevoelstemperatuurfactor is 61 onder nul.

Windchill-tabel en rekenmachines

Windchill-tabel en rekenmachines

Er bestaan gevoelstemperatuurtabellen en rekenmachines op internet; Raadpleeg de sectie Bronnen voor voorbeelden. Houd er rekening mee dat grafieken aangeven hoeveel minuten voordat bevriezing kan optreden.

Bij 0 graden Fahrenheit met een gevoelstemperatuur van 30 mijl per uur is de bevriezingstijd bijvoorbeeld 30 minuten. Als de wind bij 0 graden Fahrenheit tot 100 kilometer per uur aantrekt, daalt de bevriezingstijd tot 10 minuten.