Что такое «температура ощущается как» и как она измеряется?

Вы когда-нибудь смотрели прогноз погоды и решили, что это идеальный день для прогулки, но, выйдя на улицу, вы почувствовали себя намного теплее или холоднее, чем предсказывал метеоролог? Если да, то не волнуйтесь… вы не одиноки, и метеорологическое сообщество не вовлечено в какой-то обширный заговор. Просто прогнозируемая температура не всегда соответствует реальному миру.

Большинство погодных каналов и метеорологических приложений начали использовать термин «температура ощущается как» наряду с их обычным словосочетанием, чтобы дать людям лучшее понимание того, как они будут чувствовать себя в своей среде. Итак, что это за «ощущение температуры» и почему оно отличается от реальных погодных условий?

Что такое температура и как мы ее измеряем?

Чтобы лучше понять эту слегка нюансированную тему, мы должны сначала понять более фундаментальную концепцию температуры. В основном, температура является мерой жары и холода. Именно степень тепла, присутствующего в веществе, дает нам ощущение тепла. На молекулярном уровне температура – это средняя кинетическая энергия, которой обладают атомы материала. Чем выше температура объекта, тем выше его кинетическая энергия. Существует много единиц измерения температуры, но наиболее известными являются градусы Цельсия, Фаренгейта и Кельвина.

Температура измеряется приборами, которые называются термометрами. Сегодня на рынке имеется широкий ассортимент термометров, таких как газовые, ртутные и биметаллические термометры. Среди них ртутный стеклянный термометр, также известный как максимальный термометр, является самым простым и наиболее широко используемым. Это основано на основном принципе, что жидкости расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Таким образом, когда температура увеличивается, ртуть расширяется и поднимается в трубке, а когда температура падает, она сжимается и делает противоположное. Эти движения сравниваются с контрольной точкой, чтобы получить значение показаний температуры.

Что такое экран Стивенсона?

Экран Стивенсона – это стандартное укрытие, защищающее метрологические инструменты (в частности, термометры) от дождя, ультрафиолетового излучения и других факторов окружающей среды. Это простой деревянный ящик высотой около 2 метров, окрашенный в белый цвет, чтобы отражать падающий на него прямой солнечный свет. Чтобы измерить точную температуру вещества или области атмосферы, необходимо устранить внешние факторы, которые могут повлиять на показания. Вот почему экраны Стивенсона дают наиболее точные оценки температуры.

Что такое «температура ощущается как…»?

Как мы уже видели, измерение температуры состоит из регистрации температуры воздуха с помощью термометра, который хранился внутри экрана Стивенсона, или с помощью любого другого подходящего инструмента. «Температура ощущается как…», с другой стороны, это расчетная цифра, которая учитывает несколько различных факторов, помимо температуры окружающего воздуха. Это дает людям лучшее понимание того, что они чувствовали бы, если бы они действительно вышли в область, где температура была зарегистрирована каким-то метеорологическим прибором.

Другими факторами, принимаемыми во внимание «ощущением температуры», являются скорость и сила ветра, температура воздуха, относительная влажность местности и скорость потери тепла от тела человека, когда оно покрыто одеждой. Когда мы объединяем все эти факторы и измеренную температуру окружающей зоны, конечный результат – это так называемая «температура ощущается как…». Итак, как эти факторы изменяют наше восприятие жары и холода?

Почему ветер заставляет нас чувствовать себя холоднее, чем на самом деле?

Давайте рассмотрим быстро движущийся ветер. Люди – теплокровные животные, и в результате наш организм поддерживает себя в фиксированном диапазоне температур – 36,6 градуса по Цельсию – это средняя температура здорового человеческого тела. Теперь это тепло, текущее в наших руках, ногах и других частях тела, также передается коже, которая, в свою очередь, нагревает окружающий ее воздух. Поскольку разница температур между нашим телом и воздухом уменьшается, мы чувствуем тепло и уют. То, что делает ветер, это отталкивает этот теплый слой воздуха, оставляя нашу кожу открытой для окружающего холодного воздуха, что заставляет нас чувствовать себя холоднее.

Почему влажность повышает температуру вокруг нас?

Влажность, еще один фактор, который меняет наше восприятие температуры, действует совершенно противоположным образом. В теплый и солнечный день наше тело использует особый процесс для охлаждения температуры нашего тела – оно потеет! Пот (т.е. соленая вода с некоторыми минералами и ионами) поглощает тепло из окружающего воздуха и испаряется с нашей кожи, обеспечивая ощущение охлаждения. Этот процесс известен как испарительное охлаждение. Однако испарительное охлаждение значительно снижается, если воздух вокруг нас влажный, а это значит, что он уже несет воду. В результате теплый воздух и пот остаются на нашей коже, заставляя нас чувствовать себя даже жарче, чем температура окружающей среды.

Для измерения «ощущения температуры», метеорологи используют то, что называется индекс тепла. Тепловой индекс (HI) представляет собой индекс, который объединяет температуру воздуха и точку росы (относительную влажность) для определения воспринимаемой человеком эквивалентной температуры.