Lūk, kāpēc gaisa vai vēja aukstuma temperatūra var būt negatīva

Es šobrīd rakstu šo no Atlantas apgabala, un ir auksts. Patiesībā pašreizējā temperatūra manā mājā ir 9 grādi F un vēja ātrums ir aptuveni 24 jūdzes stundā. Tas nozīmē, ka ārā ir -5 grādi F. Bet ko īsti nozīmē negatīva temperatūra? Galu galā jūs nekad nedzirdat nevienu sakām, ka viņi sver -45 mārciņas vai ka viņi patērē -2 galonus ūdens. Šeit ir īsa zinātniska informācija “101”, jo liela daļa valsts iztur nežēlīgi aukstu gaisu un vēja aukstumu.

Pirmkārt, sāksim ar pamatiem. Temperatūra Amerikas Meteoroloģijas biedrības (AMS) glosārijs ir definēts kā: “Daudzums, ko mēra ar termometru… molekulārais kinētiskā enerģija…” Tas patiešām ir ar molekulāro kustību saistītās enerģijas mērs. Tā ir pareizā “fizikas-atmosfēras zinātņu” definīcija. Tomēr definīcija pēc Britannica tiešsaistē sniedz norādes par to, kāpēc mums ir negatīvas gaisa vai vēja aukstuma temperatūras vērtības. Britannikas definīcijā teikts, ka temperatūra ir “karstuma vai aukstuma mērs, kas izteikts kā jebkurš no vairākiem patvaļīgs svari un norādot virzienu, kurā siltums enerģija spontāni plūdīs, ti, no karstāka ķermeņa (viena ar augstāku temperatūru) uz aukstāku ķermeni (vienu ar zemāku temperatūru).

Atslēgas vārdi Britannikas vārdnīcas ierakstā ir “patvaļīgas skalas”. Lielākā daļa pasaules izmanto Pēc Celsija (° C) temperatūras skala, bet šeit, ASV (un a nedaudz no citām valstīm) Fārenheita (°F) temperatūra mērogs joprojām tiek izmantots. Rakstīšana Nacionālās magnētiskās laboratorijas organizācijā blogTims Mērfijs skaidro, ka "Zinātnieki izmanto Kelvina temperatūras skalu, jo viņi gribēja tādu temperatūras skalu, kurā nulle atspoguļo pilnīgu siltumenerģijas trūkumu." Tāpēc pie nulles Kelvina (pazīstama kā absolūtā nulle) nav pieejama siltumenerģija. Lai gan Kelvina skala netiek izmantota ikdienas saziņai ar laikapstākļiem vai klimatu, tā tiek plaši izmantota zinātniskos aprēķinos manā un daudzās citās jomās.

Tagad jums vajadzētu būt skaidram, ka -5 ° F temperatūra ir vienkārši neabsolūtas skalas konstrukcija ar patvaļīgu 0 atskaites punktu (skat. Karmenas Olivarasas tvītu iepriekš). Celsija skalā kā atsauce tiek izmantota ūdens sasalšanas temperatūra. Saskaņā ar NASA Glenn ResearchCenter vietni. Fārenheits ir nedaudz sarežģītāks. The mājas lapa atzīmē: "Sākotnēji jūras ūdens sasalšanas punkts tika izmantots kā nulles punkts un tīra ūdens sasalšanas punkts bija 30 grādi, kas veselīga cilvēka temperatūru padarīja par 96 grādiem." NASA tīmekļa vietnē ir teikts, ka skala tika pielāgota: "Lai tīra ūdens viršanas temperatūra būtu 212 un tīra ūdens sasalšanas temperatūra būtu 32, kas starp diviem atskaites punktiem nodrošināja 180 grādus."

Labi, kā tad ar negatīvām vēja aukstuma temperatūrām? Vēja aukstuma temperatūra arī ir noenkurota ar tām pašām temperatūras skalām un nosaka to, kāda ir tā sajūta, kad tiek ņemta vērā gaisa temperatūra un vējš. Aprēķins patiesībā ir nedaudz sarežģītāks, nekā jūs varētu domāt. Saskaņā ar National Weather Service, tiek ņemtas vērā šādas lietas:

• vēja ātruma aprēķins aptuveni 5 pēdu augstumā
• cilvēka sejas modelis
• siltuma pārneses teorija
• ādas audu pretestība.

Vēja aukstuma temperatūras pārveides diagramma ir norādīta zemāk. Šeit ir pieejams arī vienkāršs vēja aukstuma kalkulators saite.