Evo zašto temperature zraka ili vjetra mogu biti negativne

Trenutno kucam ovo iz oblasti Atlante, i hladno je. U stvari, trenutna temperatura u mojoj kući je 9 stepeni F, a vjetrovi su otprilike 24 mph. To znači da je napolju -5 stepeni F. Ali šta zapravo znači negativna temperatura? Na kraju krajeva, nikada nećete čuti da neko kaže da ima -45 funti ili da konzumira -2 galona vode. Evo kratkog malog naučnog "101" jer veliki dio zemlje podnosi brutalno hladne temperature zraka i vjetra.

Prvo, krenimo s osnovama. Temperatura Glosar Američkog meteorološkog društva (AMS) definiše kao, „Količina mjerena termometrom….molekularno kinetička energija….” To je zaista mjera energije povezane s molekularnim kretanjem. To je prava definicija "nauke fizike-atmosfere". Međutim, definicija by Britannica online daje naznake zašto imamo negativne vrijednosti temperature zraka ili vjetra. Ta definicija Britannice kaže da je temperatura „mjera vrućine ili hladnoće izražena u smislu bilo kojeg od nekoliko proizvoljni skale i pokazujući smjer u kojem vrućina energija će spontano teći—tj., od toplijeg tijela (jednog na višoj temperaturi) do hladnijeg tijela (jednog na nižoj temperaturi).“

Ključne riječi u Britannici rječniku su "proizvoljne skale". Većina svijeta koristi Celzijusa (° C) temperaturnoj skali, ali ovdje u SAD-u (i a pregršt drugih zemalja). Temperatura Farenhajta (°F). vaga se i dalje koristi. Pisanje u nacionalnoj organizaciji za magnetnu laboratoriju blog, Tim Murphy objašnjava da, “Kelvinovu temperaturnu skalu koriste naučnici jer su htjeli temperaturnu skalu u kojoj nula odražava potpuno odsustvo toplinske energije.” Stoga na nuli Kelvina (poznatoj kao apsolutna nula), nema raspoložive toplinske energije. Iako se ne koristi u svakodnevnoj vremenskoj ili klimatskoj komunikaciji javnosti, Kelvinova skala se uveliko koristi u naučnim proračunima u mom polju i mnogim drugim.

Sada bi vam trebalo biti jasno da je temperatura od -5 stepeni F jednostavno konstrukt neapsolutne skale sa proizvoljnom referentnom tačkom od 0 (pogledajte tvit Carmen Olivares iznad). Celzijusova skala koristi tačku smrzavanja vode kao referencu. Prema web stranici NASA Glenn ResearchCenter. Farenhajt je malo komplikovaniji. The sajt napominje: "Prvotno je koristio tačku smrzavanja morske vode kao nultu tačku i tačku smrzavanja čiste vode kao 30 stepeni, što je učinilo da temperatura zdrave osobe bude jednaka 96 stepeni." Na web stranici NASA-e dalje piše da je skala prilagođena: "Da bi tačka ključanja čiste vode bila 212 i tačka smrzavanja čiste vode 32, što je dalo 180 stepeni između dve referentne tačke."

Ok, što je s negativnim temperaturama za hladnoću vjetra? Pa, temperatura hlađenja vjetrom je također usidrena na istoj temperaturnoj skali i objašnjava kakav je zapravo “osjećaj” kada se uzmu u obzir temperatura zraka i vjetar. Izračun je zapravo malo složeniji nego što mislite. Prema Nacionalna meteorološka služba, uzimaju se u obzir sljedeće stvari:

• proračun brzine vjetra na otprilike 5 stopa
• model ljudskog lica
• teorija prenosa toplote
• otpornost tkiva kože.

Tabela konverzije temperature hlađenja vjetrom je ispod. Jednostavan kalkulator hlađenja vjetrom je također dostupan ovdje link.