什麼是體感溫度?
體感溫度通常又稱為「感覺溫度」,是把濕度與風速一併納入考量後,估算人體實際感受到的冷熱程度。當濕度偏高時,汗水蒸發變慢,會讓溫暖的空氣感覺更悶熱;而風則會帶走皮膚表面的熱量,使空氣感覺更涼爽。本計算器採用改良式密森納公式(improved Missenard formula)——這是一條通用的氣象方程式,並由香港天文台推廣使用(Reprint r444)——將氣溫、相對濕度與風速整合為單一數值。此公式不限定任何國家或地區,在全球各地的計算方式完全相同。
使用方法
請輸入三項數值:以攝氏度(°C)表示的氣溫、介於 0 至 100 之間的相對濕度百分比,以及以公尺/秒(m/s)表示的風速。按下計算後,即可得到以攝氏度表示的體感溫度。若你手邊的資料採用其他單位,請先換算:公里/小時換算為公尺/秒需乘以 \(0.27778\),英里/小時乘以 \(0.44704\),節(knots)乘以 \(0.51444\);華氏轉攝氏則使用 \((F-32)\times 5/9\)。
公式解析
首先計算風速的中間項:$$A = 1.76 + 1.4 \times v^{0.75}$$接著求得體感溫度:$$T_m = 37 - \frac{37 - t}{0.68 - 0.0014h + \frac{1}{A}} - 0.29t\left(1 - \frac{h}{100}\right)$$請留意,濕度 \(h\) 在公式中出現兩次:一次以原始值 \(0.0014h\) 出現,另一次則在最後一項中除以 100。由於風速 \(v\) 永遠不會是負值,\(A\) 至少為 \(1.76\),因此 \(\frac{1}{A}\) 必為有限值,不會發生除以零的情形。
計算範例
假設 \(t = 20°C\)、\(h = 30\%\)、\(v = 10 \text{ m/s}\):$$A = 1.76 + 1.4 \times 10^{0.75} = 1.76 + 7.8728 = 9.6328$$故 \(\frac{1}{A} = 0.10381\)。分母為 \(0.68 - 0.042 + 0.10381 = 0.74181\)。接著 \((37 - 20)/0.74181 = 22.917\),最後一項為 \(0.29 \times 20 \times 0.7 = 4.06\)。因此 $$T_m = 37 - 22.917 - 4.06 \approx 10.0°C$$
常見問題
為什麼晴天時算出來的數值比實際感覺低?這是一種「遮蔭下」的體感溫度,並未把太陽的直接輻射納入計算,所以在烈日下實際感受到的溫度可能更高。
如果風速為零該怎麼辦?這是合理的數值。當 \(v = 0\) 時,\(A = 1.76\),公式仍可算出有限的結果。
這套公式適用於任何國家嗎?是的。改良式密森納公式是一條通用的物理關係式,不受任何國家或地區的規範限制。