Что такое ощущаемая температура?
Ощущаемая температура (её также называют эффективной или кажущейся) показывает, насколько жарко или холодно воздух воспринимается телом человека на самом деле. При тёплой погоде она учитывает влажность, а при холодной — силу ветра. Этот калькулятор работает по методике Национальной метеослужбы США (NWS) и использует градусы Фаренгейта (°F) и мили в час (mph). Имейте в виду: это американская система измерений, поэтому в России, где привычны градусы Цельсия и метры в секунду, значения придётся пересчитывать.
Как выбирается метод расчёта
Калькулятор применяет простое стандартное правило. Если температура воздуха составляет 80°F и выше, используется индекс жары — в зной решающую роль играет влажность. Если температура опускается до 50°F и ниже, а скорость ветра превышает 3 mph, в дело вступает ветрохолодовой индекс — на морозе главным фактором становится ветер. Во всех остальных случаях ощущаемая температура совпадает с фактической.
Разбор формул
Индекс жары рассчитывается по регрессии Ротфуза — это полиномиальная зависимость от температуры (\(T\)) и относительной влажности (\(R\)) с небольшими поправками для очень сухого (\(R < 13\%\)) или, наоборот, очень влажного (\(R > 85\%\)) воздуха. Формула ветрохолодового индекса объединяет температуру и скорость ветра, возведённую в степень 0,16, и описывает конвективную потерю тепла открытыми участками кожи.
$$\begin{gathered} \text{HI} = -42.379 + 2.04901523\,T + 10.14333127\,R - 0.22475541\,T R \\ -\,0.00683783\,T^2 - 0.05481717\,R^2 + 0.00122874\,T^2 R \\ +\,0.00085282\,T R^2 - 0.00000199\,T^2 R^2 \\[1.4em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} T &= \text{Temperature (°F)} \\ R &= \text{Humidity (\%)} \end{aligned} \right. \end{gathered}$$$$\begin{gathered} \text{WC} = 35.74 + 0.6215\,T - 35.75\,V^{0.16} + 0.4275\,T\,V^{0.16} \\[1.4em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} T &= \text{Temperature (°F)} \\ V &= \text{Wind Speed (mph)} \end{aligned} \right. \end{gathered}$$
Пример расчёта
При 90°F и относительной влажности 70% регрессия Ротфуза даёт около 105,9°F — заметно выше показаний термометра, потому что высокая влажность мешает телу охлаждаться за счёт испарения пота. А в день с температурой 30°F и ветром 15 mph ветрохолодовой индекс составит примерно 19°F: на ощупь это примерно на 11 градусов холоднее, чем показывает термометр.
Частые вопросы
Почему из-за влажности кажется жарче? Во влажном воздухе пот испаряется медленнее, а это главный механизм охлаждения тела. В результате эффективная температура растёт.
Почему ветер учитывается только в холод? Ветер сдувает тонкий тёплый слой воздуха у поверхности кожи и ускоряет теплоотдачу. Именно на этом основан ветрохолодовой индекс, и значимым этот эффект становится только при низких температурах.
А если погода умеренная? В диапазоне от 50°F до 80°F (или при слабом ветре) ни один из эффектов существенно не проявляется, поэтому ощущаемая температура приравнивается к фактической.
