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怎么估计体感温度?

2015-01-13 雪线之上

图片来自ljworld.com,Mike Yoder摄


夜晚,温度-20,风力7级,实际体感温度约-35℃。这个是-35℃是怎么得来的?这就是本文想告诉你的。


温度计显示的温度往往并不能反应出气候的寒冷程度。很简单的例子:登山时,温度计显示0度,但是刮着大风,于是感觉非常寒冷。风对于温度的影响似乎很难直观的用一个数值衡量。


但实际上这个是可以衡量的,风寒指数(Wind Chill)就是一个科学衡量风和温度对于人体温度感受的概念,本文所引用的风寒指数的概念以及数据来自美国国家气象局,风寒指数的概念和数据也被著名的《登山圣经》所认可。

表格数据来自美国国家气象局,加拿大环境局


这个表代表的是:在温度是-10℃,风速是30公里/小时(能吹飞废纸)的环境中,实际上和-20℃的无风环境是一样冷的。再举个例子,假设气温是-15度(冲顶前的凌晨常有的温度),风速是40公里/小时,实际相当于-27度,已经非常冷了,你需要考虑是否把所有的衣服都穿上,而不要在乎那可能会有些臃肿,影响了你的手的活动。


考虑到阳光的影响,上表变成:

表格数据来自美国国家气象局,阳光会提高风寒指数温度:10~18华氏度,表格是单位进行了转换后的数值


风速怎么知道?下面介绍几种方法来估算:

1)旗子测量法,用一个国旗大小的旗子插在旗杆上(登山常带队旗以及登山杖),迎风飘扬,旗子下沿和旗杆的角度值乘上0.4就是风速(单位:公里/小时),如下图:旗子和旗杆成40°角,风速是40*0.4=16公里/小时。


图片来自:globalsecurity.org


2)如果没有旗子,可以从肩部扔下一个纸片或者树叶,然后用手指着纸片或者树叶的落地点,手指的那条线和垂直线的夹角值乘上0.4就是风速(单位:公里/小时),如下图:

图片来自:globalsecurity.org


3)估测法。以上两种方式是军队为了校准射击估算风速的方法。对于登山来说,有时候因为条件所限,无法使用上述两种方式。可以尝试利用周围的景象来估算,比如风寒指数表里面对于风速的描述。或者平时在可以测量风速的时候,观察好背包带在某种风速中飘动的状态来辅助判断。


被广泛使用的蒲福氏风级(Beaufort scale),数据来自维基百科


最后,我们来详细的介绍一下风寒指数表。风寒指数表是美国表是一种先进的,可提供精确,易懂,用完整公式计算的用于估算风和低温对人体冻伤危险程度的方法,应用于科学,技术和计算机模拟领域,由如下特点:

  • 风速是距离地面1.5米的风速(成年人面部的高度),大多数风速计距离地面大约10米高。(Calculates wind speed at an average height of 5 feet, the typical height of an adult human face, based on readings from the national standard height of 33 feet, typical height of an anemometer)

  • 基于人的面部来估算(Is based on a human face model)

  • 热量传递的原理:身体的热量通过风散失到周围的环境中。(Incorporates heat transfer theory: heat loss from the body to its surroundings, during cold and breezy/windy days)

  • 时速4.8公里以下的风忽略不计(Lowers the calm wind threshold to 3 mph)

  • 基于人体皮肤的组织抵抗标准计算(Uses a consistent standard for skin tissue resistance)

  • 假设没有阳光(Assumes no impact from the sun, i.e., clear night sky)


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