Tuulenpainelaskenta - tunteen kaltainen lämpötila
Laske tuulen lämpötila ilman lämpötilasta ja tuulen nopeudesta.
Miten tuulen kylmyys lasketaan
Tuulen kylmä lämpötila arvioi, kuinka kylmää ilma tuntuu ihmisen iholle, kun tuuli kiihdyttää lämmön menetystä.
Tuulen kylmyys (C) = 13,12 + 0,6215 x T - 11,37 x V0,16 prosenttia+ 0,3965 x T x V0,16 prosenttia
T on ilman lämpötila asteissa C ja V on tuulen nopeus kilometreissä tunnissa, mitattuna 10 metrin korkeudessa (normaali sääaseman korkeus).
Esimerkki:Viiden asteen lämpötilassa ja 30 km/h:n tuulenopeudella: tuulen kylmyys = 13,12 + 0,6215 x (-5) - 11,37 x 300,16 prosenttia+ 0,3965 x (-5) x 300,16 prosenttia= 13,12 - 3,11 - 19,48 - 6,79 =- 12,3 astetta.Ilma on -5 astetta mutta tuntuu -12.3 astelta paljastetulla iholla.
Tämä kaava pätee, kun ilman lämpötila on vähintään 10 astetta ja tuulen nopeus ylittää 4,8 km/h.todellinen lämpötilaon jo lähellä sitä, mitä paljaalla iholla havaitaan, mikä tekee tuulen jäähdytyksestä vähemmän merkityksellisen.
Tärkeää: tuulen kylmyys on ihmisen ihon subjektiivinen mittaus, ei fyysinen lämpötila. Lämpömittari lukee silti todellisen ilman lämpötilan tuulta riippumatta. Esineet (autot, putket, vesi) eivät voi jäähtyä alle todellisen ilman lämpötilan pelkästään tuulta - tuuli vain nopeuttaa nopeutta, jolla ne saavuttavat ympäristön lämpötilan.
Tuulenjäähdytyksen viitetaulukko
Tämän taulukon avulla voidaan nopeasti arvioida tuulen kylmyys.
| Lämpötila / Tuuli | 10 km/h | 20 km/h | 30 km/h | 40 km/h | 50 km/h | 60 km/h |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 astettaC | 3.3 Käytännössä | 1,5-pitoisuus | 0,3 prosenttiosuus | -0,6 | -1,3 | -1,9 |
| 0 astettaC | -2,2 | - 4,4 | -5,9 | - 7,0 | - 7,9 | - 8,6 |
| -5 astetta. | - 7,7 prosenttia. | - 10,4 | - 12,1 | - 13,4 | - 14,5 | - 15,3 prosenttia |
| -10 astetta. | - 13,2 | - 16,3 prosenttia | - 18,3 | - 19,9 prosenttia | - 21,0 | - 22,0 |
| -15 astetta. | - 18,7 | - 22,3 | - 24,5 | - 26,3 | - 27,6 | - 28,7 |
| -20 astetta. | - 24,2 | - 28,3 | - 30,8 prosenttia. | - 32,7 | - 34,2 | - 35,4 |
| -25 astetta. | - 29,7 | - 34,2 | - 37,0 | - 39,1 | - 40,7 prosenttia. | - 42 , 1 . |
| -30 astetta. | - 35,2 | - 40,2 | -43,2 | - 45,6 | - 47,3 | - 48,8 prosenttia. |
Jääkyvyn riskitaso:Yli -10 astetta: vähäinen riski. -10 astetta -25 astetta: kohtalainen riski - peitä altistunut iho. -25 astetta -35 astetta: jäätyminen mahdollinen 10 - 30 minuutissa. -35 astetta -45 astetta: jäätyminen todennäköinen 5 - 10 minuutissa. Alle -45 astetta: jäätyminen alle 5 minuutissa - ulkona altistuminen on vaarallista.
Yleiset käyttötapaukset
- Kylmässä säässä juokseminen:Kilpailijat luovat oman tuulensa liikkumalla eteenpäin. Kilpailija, joka ajaa 12 km/h 15 km/h päinvastaista tuulta vastaan, kohtaa tehokkaasti 27 km/h tuulta paljastettua ihoa vastaan. -5 astetta C: n todellisessa lämpötilassa 27 km/h tehokasta tuulta, tuulen kylmyys laskee noin -12 astetta C: iin. Tämä määrittää vaatetuksen valintoja: kasvojen suojausta, hanskoja ja kerrostumista.nopeuslaskijaTuulen kylmyyden rinnalla suunnitellaan talviharjoituksia.
- Talvivaellus ja vuorikiipeily:Korkeudessa lämpötilat laskevat noin 6,5 astetta korkeudessa 1000 metriä kohden. Yhdistettynä harjanpäällisten tuulien kanssa, jotka voivat ylittää 60 km / h, huippukilpailut tuottavat usein äärimmäisen tuulen kylmyyden, vaikka laakson lämpötilat näyttäisivät kohtuullisilta.
- Työmatkat ja koulujen sulkeminen:Useat koulualueet käyttävät tuulen kylmyyden kynnysarvoja määrittääkseen ulkoilmapolitiikan tai koulujen sulkemisen. Yleiset kynnysarvot: alle -20 ° C tuulen kylmyys laukaisee sisätilojen tauon; alle -35 ° C voi peruuttaa koulun kuljetuksen.
- Työturvallisuus:Työterveysohjeet edellyttävät, että työnantajat varmistavat ulkona työskenteleville lämmityspaikkoja, kun tuulen kylmyys laskee tiettyjen kynnysarvojen alapuolelle. OSHA suosittelee tuulen kylmyyden mukaisia lämmitysaikatauluja: -25 astetta, ulkona työskentelevät tulisi lämmittää 10 minuuttia 75 minuutin välein.
- Lemmikkieläinten ja karjan turvallisuus:Koirat, joilla on lyhyt takki, tarvitsevat suojaa alle -10 asteen lämpötilassa. Eläinten vesijärjestelmät jäätyvät nopeammin voimakkaassa tuulessa, ja eläimet polttavat enemmän kaloreita ylläpitääkseen kehon lämpötilaa.
Askel askeleelta esimerkit
Esimerkki 1: Aamujuoksu talvella
Suunnittelette 10 km:n juoksun 5:30 km/h nopeudella (noin 11 km/h). Ennuste osoittaa -3 astetta ja 20 km/h tuulta pohjoisesta. Suunniteltu reitti menee 5 km pohjoiseen ja palaa sitten etelään.
- Ulkopuolinen (tuuleen): tehokas tuuli = 20 + 11 = 31 km/h
- Kylmä tuuli ulospäin = 13,12 + 0,6215x(-3) - 11,37x310,16 prosenttia+ 0,3965x(-3)x310,16 prosenttia ≈ - 11,4 astetta.
- Palautus (tuuli takaa): tehokas tuuli = 20 - 11 = 9 km/h
- Tuulen kylmyyden palautus = 13,12 + 0,6215x(-3) - 11,37x90,16 prosenttia+ 0,3965x(-3)x90,16 prosenttia ≈ -5,8 astetta.
- Suositus: Pukeudu kylmään tuuleen (-11 astetta Celsiusta).
Esimerkki 2: Hiihtokeskuksen olosuhteet
Hiihtokeskuksen tukikohdan lämpötila on -8 astetta ja tuulet 15 km/h. Huipulla (600 metriä korkeammalla) lämpötila on noin -12 astetta ja tuulet 45 km/h.
- Tyypillinen tuulijäähdytys = 13,12 + 0,6215x(-8) - 11,37x150,16 prosenttia+ 0,3965x(-8)x150,16 prosenttia ≈ - 13,9 astetta.
- Tuulen kylmyys huipulla = 13,12 + 0,6215x(-12) - 11,37x450,16 prosenttia+ 0,3965x(-12)x450,16 prosenttia ≈ - 24,4 astetta.
- Kun tuuli paistaa -24,4 astetta Celsiuksen lämpötilassa, jäätyminen voi tapahtua altistuneella iholla 10 - 30 minuutissa.
Esimerkki 3: Fahrenheitin muuntaminen
Amerikkalainen juoksija tarkistaa säätä: 20 astetta Fahrenheittia (-6,7 astetta Celsiusta) ja 25 mailia tunnissa kulkevaa tuulta (40 kilometriä tunnissa).
- Käännös metriikkaan: T = -6,7 °C, V = 40 km/h
- Tuulen kylmyys = 13,12 + 0,6215x(-6,7) - 11,37x400,16 prosenttia+ 0,3965x(-6,7)x400,16 prosenttia ≈ - 15,7 astetta.(3,7 astetta F)
- Vaikka todellinen lämpötila on yli -7 astetta, se tuntuu olevan alle -15 astetta, mikä on merkittävä ero, joka vaatii kylmän sään varusteita.
Vinkkejä ja yleisiä virheitä
- Älä sekoita tuulen kylmyyttä todellisen lämpötilan kanssa.Putket eivät jäädy yli 0 astetta ilman tuulen kylmyyttä. Tuulen kylmyys kuvaa vain sitä, kuinka nopeasti lämpöä tuottavat organismit (ihmiset, eläimet) menettävät lämpöä. Jos se on -2 astetta äärimmäisen tuulen kanssa, vesi jäätyy silti 0 astetta -- tuulen kylmyys ei muuta tätä kynnystä.
- Laskekaa omat liikkeenne:Kun juokset, pyöräilet tai hiihdät, lisää nopeutesi vastatuuleen (tai vähennä taka-tuulen nopeus). 30 km/h nopeudella -5 asteen lämpötilassa ajava pyöräilijä kohtaa tuulen kylmyyden, joka vastaa 30 km/h nopeutta - noin -12 asteen lämpötilaa altistuneella iholla.
- Tuulimittaukset vaihtelevat korkeuden mukaan:Sääasemat mittaavat tuulen 10 metrin korkeudessa. Maatasolla tuuli on tyypillisesti 50-70% ilmoitetusta nopeudesta pintaa koskevan kitkan vuoksi.
- Puku kerroksissa, ei irtotavarana:Useat ohut kerrokset vangitsevat ilmaa (eristys) ja antavat sinun säätää sitä, kun vaivannäön taso muuttuu.
- Peittäkää ensin raa'at.Sormet, varpaat, korvat ja nenä ovat kaikkein haavoittuvimmat jääkylmään, koska niiden pinta-ala/volyymi-suhde on korkea, ja ne ovat ensimmäiset alueet, joissa verenkierto kylmässä säässä rajoittuu.
- Kostea iho vahvistaa tuulen kylmyyttä .Haihtumisjäähdytys hikoilusta tai sateesta lisää huomattavasti lämmön menetystä. Kylmissä, tuulisissa, kosteissa olosuhteissa hypotermiariski on paljon suurempi kuin pelkkä tuulen kylmyys viittaa. Tämän vuoksi tuuli- ja vesitiiviset kuoret ovat kriittisiä.
Tuuli- ja lämpöindeksi: Kylmä ja kuuma "tuntuu siltä"
Tuulen kylmyys- ja lämpöindeksi ovat täydentäviä mittareita, jotka kuvaavat, miten säätunteeMolemmat säätävät raaka-aineen lämpötilaa ihmisen lämpötilan säätöön vaikuttavien tekijöiden perusteella.
| Tekijä | Tuulen kylmyys | Lämpöindeksi |
|---|---|---|
| Sovelletaan, kun | Lämpötila <= 10 °C (50 °F) | Lämpötila >= 27 °C (80 °F) |
| Tärkein muuttuja | Tuulenopeus | Suhteellinen kosteus |
| Vaikutus kehoon | Kiihdyttää ihon lämpöhäviötä | Heikentää hikoilun haihtumista ja lämmön talteenottoa |
| Ensisijainen riski | Paleltuminen, hypotermia | Lämpöhalvaus, lämpöhalvaus |
| Ovatko kohteet vaurioituneet? | Ei, vain lämminveriset organismit. | Ei, vain lämminveriset organismit. |
| Valmisteen alkuperä | NWS/Ympäristö Kanadassa (2001) | Rothfusz (NWS, 1990) |
Useimmat sää-sovellukset näyttävät yhden "Tuntuu" -lämpötilan, joka käyttää tuulen kylmyyttä kylmänä ja lämpöindeksiä kuumana.lämpötilan säätölaskentanäet, miten lämpötila vaikuttaa odotettuun ajokykyyn, janesteytyslaskurinesteen käyttöä äärimmäisissä olosuhteissa.
Kohtalaisessa (10 - 27 astetta) lämpötilassa todellinen lämpötila täsmää lähinnä tunteen kaltaiseen lämpötilaan, mikä tekee näistä olosuhteista ihanteellisia ulkona harjoitettavaksi ilman erityisiä varotoimia.
Usein kysyttyjä kysymyksiä
Vaikuttaako tuulen kylmyys autoni moottorin kylmyyteen?
Ei. Tuulijäähdytys koskee vain esineitä, jotka tuottavat lämpöä (kuten ihmisen iho). Pysäköity auto jäähtyy todelliseen ilman lämpötilaan, ei sen alapuolelle.suuruusjossa auto saavuttaa ympäristön lämpötilan -- joten moottori jäähtyy nopeammin tuulella, mutta saavuttaa saman lopullisen lämpötilan.
Onko tuulen kylmyys sama asia kuin lämpötila?
Kylmässä säässä (alle 10 °C) "tuntuu" on yhtä kuin tuulen kylmyys. Lämpimässä, kosteassa säässä "tuntuu" käyttää lämpöindeksin kaavaa, joka laskee kosteuden vaikutuksen kehon kykyyn jäähtyä hikoilun kautta. Useimmat sääsovellukset vaihtavat automaattisesti näiden kahden välillä nykyisten olosuhteiden perusteella.
Pystynkö yhä juoksemaan turvallisesti äärimmäisen tuulen kylmyydessä?
Kyllä, jos noudatat asianmukaisia varotoimenpiteitä. Jos tuuli on noin -20 astetta, juokseminen on turvallista, jos käytät sopivia kerrostumia, peität kasvot ja suojaat raajoja. Jos lämpötila on alle -25 astetta, alttiilla iholla voi kehittyä jäätymisvaurioita alle 15 minuutissa, joten ihon peittäminen on välttämätöntä. Jos lämpötila on alle -35 astetta, useimmat juoksevat asiantuntijat suosittelevat sisätilojen vaihtoehtoja. Keuhkoillasi ei ole "jäätymisvaaraa" - ilma lämpenee lähes kehon lämpötilaan, kun se saavuttaa alemmat hengitysteet.
Millä tuulella minun pitäisi perua ulkoilu?
Yleiset ohjeet: -20 astettaC -25 astettaC: rajoita ulkonaoloaikaa, varmista, että koko iho on peitetty. -25 astettaC -35 astettaC: lyhennä altistumista, tee lämmityslomia 20-30 minuutin välein. -35 astettaC: vältä pitkää ulkonaoloaikaa. -45 astettaC: ulkonaolo on vaarallista minkä tahansa ajanjakson ajan. Nämä kynnysarvot koskevat terveitä aikuisia; lasten, iäkkäiden ja sydän- ja verisuonitautien sairastuneiden on käytettävä varovaisempia rajoituksia.
Miten korkeus vaikuttaa tuulen kylmyyteen?
Korkeus itsessään ei muuta tuulijäähdytys kaavaa, mutta korkeus vahvistaa sen tuloksia. Lämpötila laskee noin 6,5 astetta C 1000 metrin korkeudessa, ja tuulen nopeus kasvaa korkeammilla paikoilla vähentyneen pintahieron vuoksi. Vuoren huippu 3000 metrin korkeudessa voi olla 20 astetta C kylmempi kuin laakso, jossa tuulet ovat 2-3 kertaa voimakkaampia, mikä luo dramaattisesti erilaisia tuulijäähdytysolosuhteita.
Miksi tuulijäähdytyksen kaava muutettiin vuonna 2001?
Vanha kaava (Siple ja Passel, 1945) perustui kokeisiin, joissa jäädytettiin vettä muovisia sylintereitä Antarktiksen tutkimusretkellä. Se yliarvioi merkittävästi tuulen kylmyyttä ihmisen iholle. Vuoden 2001 kaava kehitettiin käyttäen ihmiskokeita vapaaehtoisilla koehenkilöillä ja nykyaikaista lämmönsiirromodelointia, mikä tuotti tarkemmat "tuntuu kuin" arvot kasvojen korkeudella (1,5m) eikä sääaseman korkeudella (10m).
Vaikuttaako kosteus tuulen kylmyyteen?
Nykyinen tuulijäähdytys kaava ei ota huomioon kosteutta. Käytännössä kosteaa kylmää ilmaa voi tuntua kylmemmältä kuin kuivaa kylmää ilmaa samassa lämpötilassa, koska kosteus johdattaa lämpöä pois ihosta nopeammin kuin kuiva ilma. Siksi kosteat 0 ° C päivät tuntuvat usein kylmemmiltä kuin kuivat -5 ° C päivät. Jotkut tutkijat kannattavat tarkistettua kaavaa, joka sisältää kosteuden, mutta mitään standardia ei ole vielä hyväksytty.
Miten minun pitäisi pukeutua, kun juoksen eri tuulen kylmyysalueilla?
Yleiset ohjeet: 0 astettaC - 10 astettaC: pitkät hihat, sukkahousut, kevyet hanskat, korvat. - 10 astettaC - 20 astettaC: lisätä tuulenkestävä kuori, paksummat hanskat, buff/neck gaiter, kaksikerroksiset sukkahousut. - 20 astettaC - 30 astettaC: koko kasvojen peittäminen (balaclava), eristettyjä hanskoja, useita kerroksia, harkitavauhdin säätöalle -30 °C: täysi retkipaino tai sisätila.