什麼是濕球溫度?
濕球溫度是指在定壓條件下,空氣經由水分蒸發所能冷卻到的最低溫度。它把氣溫與濕度整合成單一數值,是判斷人體熱壓力的重要指標。當濕球溫度逼近人體體溫時,汗水便無法有效蒸發散熱,因此數值偏高時相當危險。
如何使用這個計算器
請輸入以攝氏(乾球)表示的氣溫,並填入介於 0 到 100 之間的相對濕度百分比。計算器會採用 Stull 近似公式,同時回傳攝氏(°C)與華氏(°F)的濕球溫度。這是一條被廣泛引用的經驗公式,適用於標準海平面氣壓下的一般地表環境。
公式說明
Stull 公式運用氣溫與濕度的反正切(atan,以弧度計算)項,不需反覆迭代求解,即可近似濕度計法所得的濕球溫度:
$$T_w = T \cdot \arctan\!\left(0.151977\sqrt{RH + 8.313659}\right) + \arctan(T + RH) - \arctan(RH - 1.676331) + 0.00391838\,RH^{1.5}\arctan(0.023101\,RH) - 4.686035$$在 −20 °C 至 50 °C、相對濕度 5%~99% 的範圍內,其誤差約在 ±1 °C 以內。
實例演算
以 \(T = 30\ ^\circ\text{C}\)、\(RH = 50\%\) 為例:公式算出的濕球溫度約為 \(21.92\ ^\circ\text{C}\),換算後大約等於 \(71.45\ ^\circ\text{F}\)。這表示僅靠蒸發冷卻,空氣最低可降溫至約 \(21.9\ ^\circ\text{C}\)。
常見問題
在高海拔地區準確嗎?Stull 近似公式假設處於標準海平面氣壓(約 1013 hPa);在高海拔地區,準確度會下降。
多高的濕球溫度才算危險?持續超過約 35 °C 的濕球溫度,被視為人類理論上的生存極限;而只要超過 30~31 °C,就已經極度危險。
為什麼我的結果和濕度計圖表略有差異?這是經驗近似值,並非精確的熱力學解,因此出現零點幾度的小幅落差是正常的。