Zde je důvod, proč mohou být teploty chladu vzduchu nebo větru negativní

Právě to píšu z oblasti Atlanty a je zima. Ve skutečnosti je současná teplota v mém domě 9 stupňů F a vítr je zhruba 24 mph. To znamená, že venku je -5 stupňů F. Ale co vlastně znamená záporná teplota? Koneckonců, nikdy neuslyšíte nikoho říkat, že váží -45 liber nebo že spotřebovává -2 galony vody. Zde je rychlá malá věda „101“, protože velká část země snáší brutálně studený vzduch a chladné větrné teploty.

Nejprve začneme se základy. teplota je definována glosářem Americké meteorologické společnosti (AMS) jako: „Veličina měřená teploměrem… molekulární Kinetická energie…“ Je to skutečně měřítko energie spojené s molekulárním pohybem. To je správná definice „fyzikálně-atmosférických věd“. Nicméně definice podle Britannica online poskytuje vodítko k tomu, proč máme záporné hodnoty teploty vzduchu nebo větru. Tato Britannicova definice říká, že teplota je „míra horkosti nebo chladu vyjádřená jakýmikoli z několika libovolný stupnice a udávající směr, kterým teplo energie bude spontánně proudit – tj. z teplejšího tělesa (jedno s vyšší teplotou) do chladnějšího tělesa (jedno s nižší teplotou).

Klíčová slova ve slovníku Britannica jsou „libovolná měřítka“. Většina světa používá Celsia (° C) teplotní stupnici, ale zde v USA (a a hrstka jiných zemí). Teplota Fahrenheita (°F). měřítko se stále používá. Psaní v National Magnetic Lab Organization blogTim Murphy vysvětluje, že „Kelvinovu teplotní stupnici používají vědci, protože chtěli teplotní stupnici, kde nula odráží úplnou absenci tepelné energie.“ Proto při nule Kelvinů (známé jako absolutní nula) není k dispozici žádná tepelná energie. I když se Kelvinova stupnice nepoužívá v každodenní komunikaci s veřejností o počasí nebo klimatu, je široce používána ve vědeckých výpočtech v mém oboru a mnoha dalších.

Nyní by vám mělo být zřejmé, že teplota -5 stupňů F je jednoduše konstrukce neabsolutní stupnice s libovolným referenčním bodem 0 (viz výše tweet Carmen Olivares). Celsiova stupnice používá jako referenční bod bod tuhnutí vody. Tvrdí to web NASA Glenn ResearchCenter. Fahrenheit je o něco složitější. The webových stránkách poznamenává: „Původně používala bod mrazu mořské vody jako nulový bod a bod mrazu čisté vody jako 30 stupňů, díky čemuž se teplota zdravého člověka rovnala 96 stupňům. Webová stránka NASA dále uvádí, že stupnice byla upravena: "Aby byl bod varu čisté vody 212 a bod tuhnutí čisté vody 32, což dalo 180 stupňů mezi dvěma referenčními body."

Dobře, tak co negativní teploty větru? Teplota chladu větru je také ukotvena na stejných teplotních škálách a odpovídá za to, jak se vlastně „cítí“, když se vezme v úvahu teplota vzduchu a vítr. Výpočet je ve skutečnosti trochu složitější, než si možná myslíte. Podle Národní meteorologická služba, zvažují se následující věci:

  • výpočet rychlosti větru zhruba 5 stop
  • model lidské tváře
  • teorie přenosu tepla
  • odolnost kožní tkáně.

Tabulka převodu teploty chladu větru je níže. K dispozici je zde také jednoduchá kalkulačka větru https://trials.autocruitment.com.

Zdroj: https://www.forbes.com/sites/marshallshepherd/2022/12/24/heres-why-air-or-wind-chill-temperatures-can-be-negative/