"Температура становить 10 ° C, викликаючи температурне відчуття в 6 ° C", - каже хитра красуня, вказуючи на анімацію, повну хмар, ковзаючих з боку в бік. І, хоча, більшість з нас вже готуються до трохи нижчої температури, ніж термометр, залишається питання: що саме означають погодні дані, які зазвичай називають «тепловим відчуттям»?

Здоровий глузд засвідчує, що це має «щось спільне з вітром» - що зовсім не помиляється. Але можна зайти трохи глибше, починаючи з деяких фундаментальних питань, пов'язаних з термодинамікою (будьте впевнені, ми не маємо наміру складати формули і будь-що з цього тут).

«Кришка» повітря

Коли кажуть, що теплове відчуття залежить від вітру, це насправді швидкість, з якою атмосферне повітря «краде» нашу температуру тіла. Або, точніше, це швидкість, з якою маса повітря, що плаває по шкірі, видаляється, поступаючись місце іншому.

Теплова конвекція людської руки Джерело зображення: Відтворення / Вікімедіа

Це відбувається тому, що тепло, випромінюване всередині тіла, викликає рух, відомий як конвекція - той самий, що відповідає за роботу вашого холодильника - сприяючи обміну температури всередині тіла та до поверхні (шкіри). Потрапивши туди, відбувається обмін з навколишнім повітрям, який потім утворює «острівну масу», яка оточує шкіру.

Вітер «тягне» нагріте повітря

Якщо ви добре розумієте механізм, пояснений вище, ви, напевно, вже знаєте, як він працює. Насправді, чим швидше повітря навколо нас - вітер, звичайно, рухається, тим швидше маса повітря, прогрітого людським тілом, відтягується.

Джерело зображень: Відтворення / Вікіпедія

Зайнявши місце повітря, попередньо прогрітого при контакті зі шкірою, нова повітряна маса здійснить новий температурний обмін з тілом тощо. Саме ця зміна, чим постійніша, тим більша швидкість вітру, дає нам теплове відчуття - або створює враження, що температура повітря нижче, ніж вказує термометр (оскільки тіло охолоджується швидше) .

Кому прийшла ідея обчислити «теплове відчуття»?

Насправді це не зовсім «теплове відчуття». Фактично, найбільш підходящим фізичним терміном є "індекс охолодження". Однак, на відміну від більшості людей, може здатися, ідея вимірювати цю особливість зміни температури не виникла з жодної телевізійної мережі чи асоціації молодих жінок.

Пол Сіпле, 1932 р. Джерело зображення: Репродукція / Вікісховище

"Індекс охолодження" вперше виміряв географ Пол Сіпле та його супутник, дослідник Чарльз Пассел. Під час експедиції в Антарктиду в 1940 році пара вирішила залишити кілька пляшок води, підданих впливу вітру.

Ідея полягала в тому, щоб записати, скільки часу потрібно, щоб вода замерзла, залежно від різних умов вітру. Після кількох сотень прочитань, двоє мали досить чітке відчуття того, як втрачається тепло при ударі повітряних мас з різною швидкістю.

Порівняння в градусах відбулося лише в 1970 році

Як було сказано раніше, Сіпл і Пассел не мали наміру надавати ще кілька секунд для прогнозу погоди в телевізійних мережах. Насправді вихідні вимірювання індексу охолодження виражалися в дещо "містичному" вимірюванні для більшості непосвячених голів: "ват на квадратний метр".

Джерело зображень: Відтворення / Вікіпедія

Тривалий час навіть прогнози погоди використовували цифри з кількома десятковими знаками для вираження індексу. Лише у 1970-х хтось придумав геніальну ідею перевести ці дещо езотеричні вимірювання у відповідні значення температури.

"Але температура стає ще нижчою?"

Що стосується теплового відчуття, виникає поширене питання: "Чи представляють ці значення нижчі температури атмосфери?" Об’єктивно, ні.

Конвекційні клітини Джерело зображення: Відтворення / Вікіпедія

В основному, "теплове відчуття" - це те, що має сенс лише тоді, коли мова йде про живі організми - особливо ті, які мають теплу кров, як ми. Зрештою, саме «зусилля», необхідні для збереження тіла в теплі, незважаючи на постійний обмін рухомого повітря, стикаються зі шкірою. Наприклад, склянка води ніколи не замерзне при температурі вище 0 ° C, незалежно від швидкості вітру.

Це приблизна міра

Звичайно, важко було б повірити у незмінне значення теплового відчуття - навіть якщо в ідеальному сценарії температура атмосфери та швидкість вітру залишалися постійними.

Насправді цінність телевізійних каналів та веб-сайтів стосується дуже специфічної конфігурації. В основному, молоді жінки (або юнаки) того часу припускають, що ви знаходитесь близько до землі, що це вночі і що ви ходите рівно вітром зі швидкістю близько 5 кілометрів на годину.

Формула теплового відчуття - "Та" - це температура повітря (у Цельсія), а "V" - швидкість вітру на відстані 10 метрів від землі. Джерело зображень: Відтворення / Вікіпедія

Гаразд, це не дуже реально - і критики проти цієї моделі не бракує, правду кажучи. Зрештою, кілька деталей можуть легко кардинально змінити вимірювання: ви можете не бути вітром (або стояти нерухомо); ваш одяг може бути товстим; і вас може підтримати щось, що містить рух вітру (наприклад, дерево).

Однак наближення, запропоноване розрахунком, все ще діє як попередження, особливо при температурі з ризиком замерзання - так що недостатність математичної точності компенсується суспільною корисністю. Насправді, при дуже низьких значеннях «теплового відчуття» морозиння може початися всього за п’ять хвилин. Тому варто «хто попереджає друга».

Що було найменшим «тепловим відчуттям», коли-небудь зафіксованим?

Джерело зображень: Відтворення / Вікіпедія

Як говорив Mental Floss, добре пам’ятати, що формула для обчислення «теплового відчуття» (або індексу охолодження) протягом багатьох років значно змінилася - тому записи є дещо дискусійними.

Однак, з цікавості, в певний сезон в Антарктиді температура -70 ° С забезпечила теплове відчуття -101 ° С. Це було зумовлено вітром, що дме зі швидкістю 120 кілометрів на годину.