「熱感覚」ってご存知ですか?

「気温は 10 °C で、体感温度は 6 °C です」と曲線の美しさは、一方の側からもう一方の側に滑る雲でいっぱいのアニメーションを指して言います。そして、私たちのほとんどはすでに温度計の温度よりも少し低い気温を覚悟していますが、一般に「温度感覚」と呼ばれる気象データは正確に何を意味するのかという疑問は残ります。

常識的には、それは「風と関係がある」と言われていますが、それは決して間違いではありません。しかし、熱力学に関連するいくつかの基本的な質問から始めて、もう少し深く調べることは可能です (心配しないでください。ここでは公式などを積み上げるつもりはありません)。

エア「キャップ」

温熱感覚は風に依存すると言われますが、実際には、それは大気によって私たちの体温が「奪われる」速度です。あるいは、より正確には、皮膚上に浮遊する空気の塊が除去され、別の空気の塊に道を譲る速度のことです。

これは、体内から放射される熱が最終的に対流として知られる動き(冷蔵庫の機能と同じもの)を引き起こし、体内と表面(皮膚)への温度交換を促進するためです。そこに到達すると、周囲の空気と交換が行われ、皮膚を取り囲む「島塊」が形成されます。

風は加熱された空気を「引きずります」

上記で説明したメカニズムがどのように機能するかをよく理解していれば、おそらくそれがどのように機能するかをすでに知っているでしょう。実際、私たちの周りの空気 (当然、風) が速く動くほど、加熱された気団が人体に引きずられる速度も速くなります。

皮膚との接触によって以前に加熱された空気の代わりに、新しい空気団が再び身体と温度を交換し始めます。風速が高くなるとより一定になるこの交換が、私たちに熱感覚を与える、つまり気温が温度計で示される温度よりも低いという印象を与えるのです(体がより早く冷やされるため)。

「熱感覚」を計算するという発想は誰が考えたのでしょうか?

実は、それは正確には「熱感覚」ではありません。実際、より適切な物理用語は「冷却指数」です。しかし、多くの人が考えていることとは異なり、この温度変化の特性を測定するというアイデアは、テレビ ネットワークや天気予報士協会から出たものではありません。

「冷却指数」は、地理学者のポール・サイプルと彼の旅仲間で探検家のチャールズ・パッセルによって初めて測定されました。 1940 年の南極探検中、二人は水の入ったボトル数本を風にさらしておくことにしました。

その目的は、さまざまな風の状況に応じて、水が凍るまでにどれくらいの時間がかかるかを記録することでした。数百回の読書を経て、二人は、さまざまな速度の気団に衝突したときに熱がどのように失われるかについて、かなり明確なアイデアを理解しました。

学位の比較は 1970 年に初めて行われました。

前述したように、Siple と Passel は、ネットワーク テレビの天気予報に数秒の追加時間を提供することを目的としていませんでした。実際、冷却速度の元の測定値は、「平方メートルあたりのワット数」という、初心者のほとんどにとってはやや「神秘的」な尺度で表現されていました。

長い間、天気予報でも上記の指数を表すために小数点以下数桁の数字が使われてきました。 1970 年代になって初めて、誰かがこれらのやや難解な測定値を対応する温度値に変換するという素晴らしいアイデアを思いつきました。

「でも、気温は本当に寒くなるのでしょうか?」

温熱感覚について話すとき、「これらの値はより低い大気温度を表しているのでしょうか?」という非常に一般的な質問が生じます。客観的な観点から言えば、そうではありません。

基本的に、「熱感覚」は、生物、特に私たちのような温血を持つ生物に関してのみ意味をなすものです。結局のところ、皮膚に当たる空気の移動が絶え間なく行われているにも関わらず、体を暖かく保つために必要な「努力」なのです。たとえば、コップに入った水は、風速に関係なく、0℃以上の温度では決して凍りません。

これはおおよその測定値です

当然のことながら、たとえ理想的なシナリオで大気の温度と風速が一定であったとしても、熱感覚の不変の値を信じるのは困難です。

実際、テレビ チャンネルやインターネット サイトによって提供される価値は、非常に特殊な構成に関連しています。基本的に、お天気お姉さん(または天気予報士)は、あなたが地面に近く、夜であり、風に向かって時速約 5 キロメートルの速度で歩いていると想定します。

そうですね、それはあまり現実的ではありません。実を言うと、そのモデルに対する批判者は後を絶ちません。結局のところ、いくつかの詳細によって測定値が簡単に劇的に変わる可能性があります。風に向かって歩いている (または静止している) わけではないかもしれません。あなたの服は厚いかもしれません。また、風の動きを含むもの (木など) によって支えられる場合もあります。

ただし、計算によって提案された近似は、特に凍結の危険がある温度では、警告として依然として有効です。そのため、数学的精度の欠如は公益事業によって補われます。実際、「風冷」値が非常に低い場合、わずか 5 分で凍結が始まる可能性があります。したがって、「友人よ、誰が警告するか」が当てはまります。

これまでに記録された最も低い「熱感覚」はどれくらいでしたか?

ウェブサイト「Mental Floss」が述べているように、「温熱感覚」(または冷却指数)の計算式は長年にわたって大幅に変化しており、そのため記録には多少の議論の余地があることを覚えておくとよいでしょう。

しかし、好奇心から、南極にあるある気象観測所では、気温 -70 °C が温冷感 -101 °C でした。時速120キロの風が吹いていたためだ。