什麼是體感溫度?
體感溫度(又稱「視感溫度」)指的是人體實際感受到的冷熱程度,會在天氣炎熱時把濕度納入考量,在天氣寒冷時把風速納入考量。本計算器依循美國國家氣象局(NWS)的標準慣例,以華氏溫度(°F)與英里/小時(mph)為單位運作,因此較適用於使用這套單位的地區;若你身處使用攝氏與公里/小時的地方,可先換算後再參考結果。
計算方式如何選擇?
本工具採用一套簡單而標準的判斷規則:當氣溫達到 80°F 以上時,採用酷熱指數(炎熱時濕度的影響最大);當氣溫在 50°F 以下且風速超過 3 mph 時,採用風寒效應(寒冷時風的影響最大);其餘情況下,體感溫度就等於實際氣溫。
公式詳解
酷熱指數採用 Rothfusz 回歸式,這是一條結合氣溫(T)與相對濕度(R)的多項式擬合公式,並針對極度乾燥(R < 13%)或極度潮濕(R > 85%)的情況加入微幅修正項。風寒效應公式則結合氣溫與風速的 0.16 次方,用以模擬裸露皮膚因對流而散失的熱量。
$$\begin{gathered} \text{HI} = -42.379 + 2.04901523\,T + 10.14333127\,R - 0.22475541\,T R \\ -\,0.00683783\,T^2 - 0.05481717\,R^2 + 0.00122874\,T^2 R \\ +\,0.00085282\,T R^2 - 0.00000199\,T^2 R^2 \\[1.4em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} T &= \text{Temperature (°F)} \\ R &= \text{Humidity (\%)} \end{aligned} \right. \end{gathered}$$$$\begin{gathered} \text{WC} = 35.74 + 0.6215\,T - 35.75\,V^{0.16} + 0.4275\,T\,V^{0.16} \\[1.4em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} T &= \text{Temperature (°F)} \\ V &= \text{Wind Speed (mph)} \end{aligned} \right. \end{gathered}$$$$\text{Feels Like} = \text{Temperature (°F)}$$
實例試算
在 \(90°F\)、相對濕度 \(70\%\) 的情況下,Rothfusz 回歸式算出約 \(105.9°F\)——明顯比溫度計讀數還要熱,因為高濕度會降低人體靠流汗散熱的能力。而在 \(30°F\)、風速 \(15\ \text{mph}\) 的日子裡,風寒公式算出約 \(19°F\),等於感覺比實際氣溫還冷了大約 11 度。
常見問題
為什麼濕度高會讓人覺得更熱?潮濕空氣中汗水蒸發得更慢,削弱了人體最主要的散熱機制,因此有效溫度隨之上升。
為什麼只有寒冷時才把風納入計算?風會吹走貼近皮膚的那一層溫暖空氣,加速熱量流失。這正是風寒效應的原理,而它只有在低溫時才具有實質意義。
如果是溫和的天氣呢?在 \(50°F\) 到 \(80°F\) 之間(或幾乎無風)時,兩種效應都不顯著,因此體感溫度就直接以實際氣溫呈現。