Блог ClockTools

Инструменты расчета погоды

Как рассчитать охлаждение ветром?

Пошаговое руководство по официальной формуле охлаждения ветром: пример 30 F и 10 миль в час, преобразование единиц, ограничения и интерпретация.

Автор , разработчик и издатель | | Проверено в соответствии с редакционной политикой ClockTools

Иллюстрация ClockTools: расчет охлаждения ветром
Оглавление

Чтобы рассчитать охлаждение ветром по официальной формуле США, введите температуру воздуха в градусах по Фаренгейту и скорость ветра в милях в час:

Wind chill (F) = 35.74 + 0.6215T - 35.75V^0.16 + 0.4275T(V^0.16)

T температура воздуха в градусах Фаренгейта и V скорость ветра в милях в час. Формула определена для температуры воздуха не выше 50 F и скорости ветра выше 3 миль в час. За пределами этого диапазона сообщение о расчетном охлаждении ветром придало бы уравнению смысл, для которого оно не было предназначено.

Калькулятор охлаждения ветром ClockTools автоматически переводит единицы и проверяет применимость формулы. Здесь показан расчет, чтобы его можно было проверить вручную или в таблице.

Как рассчитать охлаждение ветром?

Вам нужны два наблюдения: фактическая температура воздуха и скорость ветра. Используйте температуру, измеренную вдали от прямых источников тепла, и скорость ветра, соответствующую данному местоположению. Затем выполните следующие действия:

  1. При необходимости переведите температуру в градусы Фаренгейта.
  2. Переведите скорость ветра в мили в час.
  3. Подтвердите это T <= 50 F и V > 3 mph.
  4. Рассчитать V^0.16, что означает поднять скорость ветра до степени 0.16.
  5. Заменить T, V^0.16и T(V^0.16) в уравнение.
  6. Округлите только конечный результат до нужной вам точности.

Порядок имеет значение. V^0.16 не V x 0.16, а последний член умножает температуру на значение приведенного в движение ветра. Калькулятор с ключом экспоненты, электронная таблица или ClockTools может вычислить выражение напрямую.

Какова официальная формула охлаждения ветром?

Таблица охлаждения ветром Национальной метеорологической службы публикует использованное выше уравнение в градусах Фаренгейта и милях в час. В развернутом виде его четыре слагаемых таковы:

СлагаемоеВыражениеРоль в модели
Константа35.74Базовый коэффициент
Температурное слагаемое0.6215TДобавляет влияние температуры воздуха
Ветровое слагаемое-35.75V^0.16Учитывает охлаждение, связанное с ветром
Слагаемое взаимодействия+0.4275T(V^0.16)Регулирует взаимодействие температуры и ветра
Схема ClockTools: температура воздуха и скорость ветра в формуле охлаждения ветром Национальной метеорологической службы
Схема ClockTools: температура воздуха и скорость ветра в формуле охлаждения ветром Национальной метеорологической службы

Коэффициенты относятся именно к этой комбинации единиц. Вставка градусов Цельсия или километров в час непосредственно в формулу Фаренгейта дает неправильный результат. Сначала преобразуйте или используйте метрическую форму, реализованную надежным калькулятором.

Национальная метеорологическая служба также предлагает официальный раздел метеорологических калькуляторов для проверки единиц измерения погоды и расчетов индексов. Сохраняйте источник формулы и наблюдения вместе, когда результат используется в отчете или на листе.

Как разобранный пример дает 21.2 F?

Предположим, температура воздуха 30 F и скорость ветра 10 миль/ч. Оба входных значения находятся в пределах поддерживаемого диапазона формулы.

Сначала вычислите скорость ветра в заданной степени:

10^0.16 = 1.4454 approximately

Теперь подставьте значения, не слишком сильно округляя промежуточные члены:

Wind chill = 35.74 + (0.6215 x 30)
             - (35.75 x 10^0.16)
             + (0.4275 x 30 x 10^0.16)

Wind chill = 21.248... F

После округления до одного десятичного знака охлаждение ветром составляет 21.2 Fили около -6.0 C. Воздух не остыл до 21.2 F. Результат показывает, как сочетание холодного воздуха и движущегося ветра увеличивает потерю тепла от открытых участков кожи по сравнению с более спокойными условиями.

Если результат вашей руки отличается на несколько десятых, проверьте, когда вы округляли V^0.16. Сохранение большего количества цифр до последнего шага обычно устраняет разницу.

Когда не следует использовать формулу?

Уравнение охлаждения ветром в США предназначено для температур на уровне или ниже 50 F и скорости ветра выше 3 миль в час. Реализация ClockTools следует этим границам. Когда формула не применима, инструмент сообщает температуру воздуха, а не представляет вводящие в заблуждение расчеты охлаждения ветром.

Это создает две полезные проверки границ:

  • При температуре 55 F и скорости ветра 20 миль в час не используйте эту формулу охлаждения ветром в холодную погоду.
  • При 30 F и скорости ветра 2 миль в час порог ветра не достигнут, поэтому сообщите температуру воздуха.

Охлаждение ветром также не подходит для жарких и влажных условий. Используйте Калькулятор индекса жары когда температура и влажность в совокупности увеличивают тепловой стресс. Используйте Калькулятор точки росы когда нужны показатели атмосферной влажности и конденсации.

Как вы используете градусы Цельсия и километры в час?

Вы можете преобразовать метрические наблюдения перед применением формулы Фаренгейта:

F = (C x 9/5) + 32
mph = km/h / 1.609344
C = (F - 32) x 5/9

Чтобы получить метры в секунду, умножьте примерно на 2.236936 для получения миль в час. Для узлов умножьте примерно на 1.150779. Сохраняйте достаточную точность во время преобразования и округляйте конечный результат охлаждения ветром.

Исходная единицаПреобразование в единицы формулы
Цельсия(C x 9/5) + 32
Километры в часkm/h / 1.609344
Метры в секундуm/s x 2.236936
Узлыknots x 1.150779

ClockTools принимает градусы Цельсия или Фаренгейта для температуры и мили в час, км/ч, м/с или узлы для скорости ветра. Он выполняет внутреннее преобразование, оценивает поддерживаемое уравнение и возвращает результат в выбранной единице отображения.

Что показывают примеры значений охлаждения ветром?

Следующие значения взяты из той же формулы и округлены до одного десятичного знака. Это примеры, а не прогноз для конкретного места.

Температура воздухаСкорость ветраРасчетное охлаждение ветром
40 F5 миль/ч36.5 F
30 F10 миль/ч21.2 F
20 F20 миль/ч4.2 F
0 F15 миль/ч-19.4 F
-10 F30 миль/ч-39.4 F

Выделяются две модели. Во-первых, более холодный воздух дает более холодный результат, когда ветер поддерживается постоянным. Во-вторых, усиление ветра обычно снижает охлаждение ветром, но эта зависимость не является линейной, поскольку в уравнении используется V^0.16. Удвоение скорости ветра не просто удваивает охлаждающий эффект.

Диаграмма NWS объединяет температуру и скорость ветра в удобочитаемую сетку и включает рекомендации по риску обморожения. Используйте текущий страницу NWS о безопасности при охлаждении ветром для получения официальной информации о безопасности погодных условий в США, а не для определения времени воздействия только на основе уравнения.

Что на самом деле измеряет охлаждение ветром?

Охлаждение ветром характеризует потерю тепла открытой кожей в определенных условиях. Движущийся воздух быстрее отводит тепло от тела, чем неподвижный. NWS поясняет, что модель не учитывает воздействие солнца; яркий свет может делать условия теплее расчетной оценки.

Результат не означает, что неодушевленный объект остынет ниже фактической температуры воздуха исключительно из-за ветра. Ветер может заставить объект достичь температуры воздуха быстрее, но охлаждение ветром 10 F с фактической температурой 25 F не доводит объект до 10 F.

Одежда, влажность, активность, укрытие, размер тела, здоровье и местные порывы ветра влияют на ощущения человека. Формула намеренно сжимает сложные условия в один сопоставимый индекс. Относитесь к этому как к сигналу планирования, а не как к персонализированному медицинскому прогнозу.

Как ClockTools может проверить расчет?

Откройте онлайн-калькулятор охлаждения ветром, выберите единицы исходных погодных наблюдений и введите температуру и ветер. Результат обновляется, показывая ощущаемую температуру, разницу с температурой воздуха, применимость формулы и практический контекст.

Для рабочего примера введите 30 Фаренгейт и 10 миль в час. Отображаемый результат должен быть округлен примерно до 21.2 F. Переключение вывода на градусы Цельсия должно показать -6.0 C без изменения основных условий.

Используйте информационные кнопки, если единица измерения или погодный термин вам незнакомы. Они объясняют роль поля, не помещая больше текста в основную область калькулятора. Это позволяет сохранить компактность основного рабочего процесса на мобильных устройствах, сохраняя при этом детали, необходимые для интерпретации ответа.

Какие ограничения безопасности следует помнить?

Метеоданные наблюдения могут быстро меняться, и одна средняя скорость ветра может не охватывать открытые хребты, открытую воду, движение транспортных средств или местные порывы ветра. Прежде чем выходить на улицу, ознакомьтесь с официальным прогнозом и предупреждениями. Прикрывайте открытые участки кожи, держите одежду сухой и запланируйте теплое укрытие или более короткое пребывание в случае ухудшения условий.

Значения охлаждения ветром и рекомендации по обморожению не позволяют диагностировать обморожение или гипотермию. Дрожь, онемение, спутанность сознания, невнятная речь или необычная сонливость могут потребовать немедленных действий. Следуйте местным инструкциям по чрезвычайным ситуациям и обращайтесь за квалифицированной медицинской помощью, если симптомы или воздействие являются серьезными.

Для проведения расчетов сохраните исходные наблюдения, единицы измерения и время. Результат без входных единиц легко неправильно прочитать. Лучшим показателем является не просто «охлаждение ветром 21», а «30 F, 10 миль в час, охлаждение ветром 21.2 F, рассчитанное по формуле NWS».

Часто задаваемые вопросы

По какой формуле рассчитывается охлаждение ветром?

Для градусов по Фаренгейту и миль в час формула NWS имеет следующий вид: 35.74 + 0.6215T - 35.75V^0.16 + 0.4275T(V^0.16), где T — температура воздуха в градусах Фаренгейта, а V — скорость ветра в милях в час.

Когда применяется формула охлаждения ветром?

Формула США определена для температуры воздуха не выше 50 F и скорости ветра выше 3 миль в час. Вне этих условий калькулятор ClockTools сообщает температуру воздуха вместо применения формулы.

Каково охлаждение ветром при 30 F и 10 миль в час?

Используя формулу NWS, 30 F при скорости ветра 10 миль в час дает примерно 21.2 F, что составляет около -6.0 C.

Могу ли я ввести градусы Цельсия и километры в час?

Да. ClockTools принимает градусы Цельсия или Фаренгейта и несколько единиц измерения ветра. Для ручного расчета Фаренгейта преобразуйте градусы Цельсия и километры в час, прежде чем подставлять значения.

Снижает ли охлаждение ветром фактическую температуру воздуха?

Нет. Охлаждение ветром означает ускоренную потерю тепла открытой кожей. Ветер быстрее охлаждает объект до температуры воздуха, но сам по себе не снижает его температуру ниже температуры воздуха.

Влияет ли солнечный свет на результат охлаждения ветром?

Модель NWS предполагает отсутствие воздействия Солнца. Прямые солнечные лучи могут сделать условия теплее, чем расчетное охлаждение ветром, в то время как тень, влажность, одежда и местные порывы ветра также влияют на ощущения.

Об авторе

Винешваран Виджаякумар

Основатель, разработчик и издатель ClockTools | Менеджер по цифровому маркетингу | Индия

Винешваран — инженер с многолетним техническим опытом, включая работу менеджером по цифровому маркетингу в Дубае. Его работа объединяет анализ данных, поисковую оптимизацию, оптимизацию конверсии, создание контента и визуальных материалов, а также прикладной искусственный интеллект и машинное обучение. В ClockTools он использует этот междисциплинарный опыт для создания специализированных браузерных инструментов и практических руководств с опорой на источники.

Профиль в LinkedIn