Все о датчиках температуры.
Первый универсальный русскоязычный портал

Символ нового года

Если прибавить к морозу ветер…

25.02.2010 | Интересные факты о температуре | Количество просмотров: 29573 | Комментарии (4)

мороз

На сколько холоднее на морозе если дует ветер?

 

Все люди знают, что мороз кажется значительно сильнее, если он сопровождается сильным ветром. Это, как говорится, «качественное» наблюдение интересно бы было подкрепить «количественными» данными, для того, чтобы, собираясь на работу и слушая прогноз гидрометцентра о температуре и ветре, точно знать на сколько нам будет холодно на улице.  Помню в детстве у нас отменяли занятия в начальных классах школы, если температура падала ниже -25 °С. Справедливо ли это? Вот если, например, температура -20 °С, а ветер 10 м/с, не холоднее ли получится по сравнению с безветрием при -25 С?

 

Подсчитать влияние ветра не так просто. Как сообщает американская метеорологическая служба погоды  NWS (National Weather Service) учеными несколько лет назад была выведена формула для расчета охлаждения ветром. На сайте NWS приведен довольно сложный расчетный полином и даже on-line калькулятор, позволяющий получить «реальную температуру», введя скорость ветра и температуру воздуха.

 

Условия получения решения на калькуляторе:

 

- скорость ветра измерялась на средней высоте лица человека (160 см.)

- расчет основан на геометрической модели лица человека

- расчет использует теорию теплообмена лица  и окружающей среды в ветряный и холодный день

- минимальная скорость ветра для введения в калькулятор 0,3 м/с

- расчет использует стандартное тепловое сопротивление кожи лица

- в расчет не принимается нагрев излучением солнца

 

Желающие могут выйти на сайт NWS http:///www.nws.noaa.gov/om/windchill/ и попытаться рассчитать «реальный» мороз.

 

Для тех, кому лень разбираться с заграничным калькулятором мы сделали небольшой расчет для наших зимних температур и ветров. Смотрите таблицу! Синим цветом показан реальный мороз.

 

Ветер (м/с)

Температура (°С)

0

-5

-10

-15

-20

2

-2

-8

-14

-20

-26

5

-5

-11

-17

-24

-30

10

-7

-14

-20

-27

-34

15

-8

-15

-22

-29

-36

 

И не удивительно, я думаю, что все согласятся, что если на дворе -20 °С, то прибавив ветер 10 м/с получим такой ужас, как -34 °С! 

Похожие по тематике статьи на сайте:

Что такое ледяной дождь?

Какая погода будет этой зимой?

Почему так жарко этим летом?

Прогноз погоды: верить или не верить?

Температура над Землей

Почему небо голубое?

Загадка снежинки

Другие статьи раздела

Все статьи раздела "Интересные факты о температуре"

Комментарии:

Александр Магунов, | НИИПМТ

Здесь дело, видимо, в разных способах определениях термина "температура". Если на улице мороз -20 С, то ртутный термометр покажет эту температуру при любой скорости ветра – от 0 (полное спокойствие воздуха) до 15 м/с. В случае мороза -30 и сильного ветра расчет с помощью калькулятора может показать температуру -45 С, однако ртуть в термометре не замерзнет, хотя температура ее замерзания -39 С. Дело в том, что вычисляемые калькулятором температуры – фиктивны, они основаны на ощущении холода человеком, а не на измерении температуры воздуха. Ветер всегда увеличивает коэффициент теплоотдачи, который стоит в законе Ньютона-Рихмана (закон связывает плотность теплового потока с разностью температур). Коэффициент теплоотдачи и скорость теплопотерь увеличиваются потому, что ветер непрерывно убирает тепловой пограничный слой, в котором происходило бы плавное изменение температуры (от температуры человека до температуры воздуха). При ветре толщина пограничного слоя очень мала, поэтому градиент температур в слое велик, а это означает высокую скорость теплопотерь. При субъективной оценке температуры по скорости теплопотерь кажется, что воздух при ветре холоднее. На самом деле – тоньше пограничный слой и выше теплопотери. Для термометра такой разницы нет. С ветром или без ветра, он покажет одну и ту же температуру воздуха. В чем, однако, проявится ветреная погода для термометра: если вынести жидкостный термометр из помещения на мороз, при ветре он остынет быстрее, чем в отсутствие ветра. Причина – опять в толщине пограничного слоя и скорости теплообмена.

Моисеева, | ВНИИМ

Совершенно верно. Температура, которую мы получаем с помощью формулы – это, так называемая «температура теплоощущения» человека. Температура кожи человека никогда не равна температуре окружающего воздуха. Но если, например рассчитать эту температуру при -20 С и при -34 С без ветра, а потом с ветром 10 м/с, то температура с ветром при -20 С будет такая же, как без ветра при -34 С. Задача определить температуру поверхности кожи не такая простая. Недаром в заметке написано, что была использована модель человеческого лица и усредненные данные по тепловому сопротивлению кожи, кроме того, вероятно, в расчет принимался средний согревающий тепловой поток к коже от кровеносной системы и теплоотвод в окружающую среду. Таким образом, интенсивность теплообмена с поверхности кожи определяется сложными граничными условиями третьего рода с вынужденной конвекцией. Из решения этой сложной теплофизической задачи и была получена формула для температуры теплоощущения. Вообще говоря, эта температура зависит также от влажности воздуха, которая влияет на теплообмен за счет испарения.

Еванжелиста, | садовод

Действие морозных ветров приносит ущерб садоводам, которые ленятся защищать теплолюбивые культуры и надеются, что мороз был небольшой. Опытные садоводы защищают растения пленками и тем самым препятствуют иссушающему действию именно ветров в зимнюю пору.

Александр,

Не знаю, как там ощущения, но при -20 С и скорости 70 км/ч (20 м/с) дизельное топливо стало замерзать . После остановки через минут 15 машина опять завелась. Видимо, тоже от ощущения.

Добавить комментарий: