바람의 냉기

바람 냉각 또는 바람 냉각 요인(일반적으로 바람 냉각 요인)은 낮은 온도 공기의 흐름으로 인해 체온이 낮아지는 것입니다.

풍속 냉각 수치는 공식이 유효한 값의 공기 온도보다 항상 낮습니다.외관상 온도가 공기 온도보다 높을 경우 대신 열 지수가 사용됩니다.

설명.

표면은 전도, 증발, 대류, ^[1]방사를 통해 열을 잃는다.대류 속도는 표면과 표면을 둘러싼 유체 사이의 온도 차이와 표면에 대한 유체의 속도에 따라 달라집니다.따뜻한 표면으로부터의 대류가 주위의 공기를 가열하면, 따뜻한 공기의 절연 경계층이 표면에 형성됩니다.공기를 움직이면 이 경계층이 파괴되거나 서평화되며, 차가운 공기가 지표면에 있는 따뜻한 공기를 대체할 수 있습니다.풍속이 빠를수록 표면이 더 쉽게 식는다.

대체 어프로치

온도와 달리, 풍냉은 표준 정의나 측정에 일반적으로 합의되지 않았기 때문에 풍냉에 대한 많은 공식들이 존재합니다.모든 공식은 바람이 인간이 인지하는 온도에 미치는 영향을 질적으로 예측하려고 시도한다.다른 국가의 기상 서비스는 국가 또는 지역에 고유한 표준을 사용합니다. 예를 들어, 미국과 캐나다 기상 서비스는 국립 기상청이 승인한 모델을 사용합니다.그 모델은 시간이 지남에 따라 진화해 왔다.

첫 번째 풍속 냉각 공식과 표는 Paul Allman Siple과 Charles F에 의해 개발되었습니다. 파셀은 제2차 ^[2]세계대전 전에 남극에서 일했으며 1970년대에 ^[2]국립 기상국에 의해 이용 가능하게 되었다.작은 페트병이 풍속계와 ^[2]같은 높이로 탐험대 오두막 지붕에 매달려 있는 동안 내용물이 얼음으로 변하면서 냉각 속도를 기준으로 했다.소위 '윈드칠 지수'라고 불리는 것은 날씨의 ^[2]심각성을 꽤 잘 보여주는 지표였다.

1960년대에 풍속 냉각은 이론적으로 덜 유용한 풍속 냉각 등가 온도(WCET)로 보고되기 시작했다.이 변화의 저자는 알려지지 않았지만 일반적으로 생각되는 ^{[citation needed]}시플이나 파셀은 아니었다.처음에는 바람이 완전히 없을 때 바람막이 지수가 동일한 온도로 정의되었다.이것은 날씨의 혹독함을 과장하는 동등한 온도로 이어졌다.Charles^[3] Eagan은 사람들이 거의 가만히 있지 않고 심지어 고요할 때에도 약간의 공기가 움직인다는 것을 깨달았다.그는 바람의 부재를 초속 1.8m(6.5km/h; 4.0mph)의 공기 속도로 재정의했는데, 이는 풍속계가 측정할 수 있는 풍속만큼 낮은 것이었다.이를 통해 등가 온도의 보다 현실적인(따뜻하게 들리는) 값을 얻을 수 있었다.

오리지널 모델

북미에서는 21세기까지는 이와 동등한 온도가 보편적으로 사용되지 않았다.1970년대까지 캐나다에서 가장 추운 지역은 평방미터당 킬로칼로리/시 단위로 서너 자리 숫자인 원래 바람의 추위 지수를 보고했다.각 개인은 경험을 통해 개인적으로 숫자의 규모를 측정했다.이 차트는 또한 동상에 대한 임계값인 1400과 같은 지수의 임계값을 통해 위안과 위험에 대한 일반적인 지침을 제공했다.

지수의 원래 공식은 다음과 같다.^[4][5]

${\displaystyle WCI=\left(10{\sqrt {v}}-v+10.5\right)\cdot \left(33-T_{\mathrm {a} }\right)}$

여기서:

• WCI = 풍속 지수, kg*cal/m²/h
• v = 풍속, m/s
• T_a = 공기 온도(°C)

북미와 영국의 한랭 지수

2001년 11월 캐나다, 미국 및 영국은 온도 지수를 위한 공동 행동 그룹(JAG/TI)^[6][7][8]에 대해 과학자와 의학 전문가에 의해 개발된 새로운 바람 한기 지수를 시행했다.풍속과 열 전달 속도의 표준 공학적 상관 관계를 사용하여 다양한 풍속 및 온도에서 피부 온도 모델을 반복하여 결정합니다.열 전달은 바람과 맞닿아 있는 맨 얼굴에 대해 초당 1.4m(5.0km/h; 3.1mph)의 속도로 걸었다.모델은 공식적으로 측정된 풍속을 사람이 탁 ^[9]트인 필드에 있다고 가정하여 얼굴 높이에서 풍속으로 보정합니다.이 모델의 결과는 다음 공식에서 1도 이내로 근사할 수 있다.

캐나다 환경(Environment Canada)의 표준 바람 냉각 공식은 다음과 같습니다.^[2]

$\displaystyle T_{\mathrm {wc} = 13.12+0.6215T_{\mathrm {a}}-11.37v^{+0.16}+0.3965T_{\mathrm {a}}v^{+0.16}$

여기서_wc T는 섭씨 온도 척도에 기초한 풍속 지수, T는_a 섭씨 온도, v는 10m(33ft) 표준 풍속계 높이에서의 ^[10]풍속(시속 킬로미터)이다.

온도가 -20°C(-4°F)이고 풍속이 5km/h(3.1mph)일 때, 풍속 지수는 -24이다.온도가 -20°C로 유지되고 풍속이 30km/h(19mph)로 증가하면, 풍속 지수는 -33으로 떨어집니다.

미국 관습 단위의 동등한 공식은 다음과 같다.^[11][2]

$\displaystyle T_{\mathrm {wc} = 35.74+0.6215T_{\mathrm {a}}-35.75v^{+0.16}+0.4275T_{\mathrm {a}}v^{+0.16},\!}$

여기서_wc T는 화씨 눈금을 기준으로 한 풍속 지수이고_a, T는 화씨 온도, v는 풍속(시속 마일)입니다.^[12]

윈드칠 온도는 10°C(50°F) 이하의 온도와 시간당 4.8km(3.0mph)^[11] 이상의 풍속에 대해서만 정의된다.

대기 온도가 떨어지면 존재하는 바람의 냉각 효과가 증가합니다.예를 들어, 16km/h(9.9mph)의 바람은 -20°C(-4°F)의 공기 온도에서 겉보기 온도를 -10°C(14°F)인 바람보다 더 크게 낮춥니다.

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  섭씨 풍절기온도

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  -15°C(5°F)에서 신구 풍속 냉각값 비교

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  풍냉 계산기

2001 WCET는 정상 상태 계산이다(동상 추정 ^[13]시간 제외).피부가 아직 따뜻할 때 노출이 시작될 때 냉각이 가장 빠르기 때문에 바람의 냉기에는 상당한 시간 의존적인 측면이 있습니다.

호주의 겉보기 온도

1970년대 후반에 발명된 겉보기 온도(AT)는 실내 환경에서의 열감각을 측정하기 위해 고안되었다.그것은 1980년대 초에 태양과 바람의 영향을 포함하도록 확장되었다.여기에 사용된 AT 지수는 그늘에서 야외로 걷는 성인의 수학적 모델에 기초한다(Steadman 1994).AT는 기준 습도 수준에서 현재 주변 온도 및 습도에서 발생하는 것과 동일한 양의 불쾌감을 발생시키는 온도입니다.^[14]

공식은^[15] 다음과 같습니다.

$\displaystyle \mathrm {AT} = T_{\mathrm {a} + 0.33e - 0.7v - 4.00}$

여기서:

• T_a = 건구 온도(°C)
• e = 수증기 압력(hPa)
• v = 10m 고도에서 풍속(m/s)

증기 압력은 다음 방정식을 사용하여 온도 및 상대 습도에서 계산할 수 있습니다.

${\displaystyle e=mathrm {RH} {100}\cdot 6.105\cdot \exp {\leftfrac {17.27\cdot T_{\mathrm {a}}}} {237.7+T_{\mathrm {a}}}\오른쪽)}}$

장소:

T_a = 건구 온도(°C)

RH = 상대습도(%)

exp는 지수 함수를 나타냅니다.

호주의 공식은 습도의 중요한 요소를 포함하고 있으며 단순한 북미 모델보다 다소 더 많이 관련되어 있습니다.북미 공식은 습도 수준이 낮을 때 낮은 온도(-46°C 또는 -50°F)에서 적용되도록 설계되었습니다.더운 날씨 버전의 AT (1984)는 미국 국립 기상국에 의해 사용되고 있다.미국에서는 이 간단한 버전의 AT를 열 지수라고 합니다.

레퍼런스

외부 링크

• 국립대기연구센터 섭씨 및 화씨 냉온도 표
• 전지구 풍속 냉각값의 현재 지도
• 미국 국립 기상국의 풍속 냉각 계산기