这就是为什么空气或风寒温度可能为负值

我现在正在亚特兰大地区打字,天气很冷。 事实上,我家目前的温度是华氏 9 度,风速大约是每小时 24 英里。 这意味着室外感觉就像 -5 华氏度。 但负温度究竟意味着什么? 毕竟,您绝不会听到任何人说他们的体重为 -45 磅或他们消耗的水为 -2 加仑。 这是一个快速的小科学“101”,因为该国大部分地区都在忍受严寒的空气和风寒温度。

首先,让我们从基础开始。 温度 美国气象学会 (AMS) 术语表将其定义为“温度计测量的量……分子 动能……” 它实际上是与分子运动相关的能量的量度。 这是正确的“物理-大气科学”定义。 然而,由定义 大英百科全书在线 提供了为什么我们有负空气或风寒温度值的线索。 大不列颠百科全书的定义说温度是一种“用几种形式中的任何一种表示的热度或冷度的量度” 随意 刻度并指示其中的方向 能源 会自发地流动——即从较热的物体(温度较高的物体)流向较冷的物体(温度较低的物体)。”

大英百科全书词条中的关键词是“任意尺度”。 世界上大多数人都使用 摄氏 (°C) 温标,但在美国这里(和 其他国家) 华氏 (°F) 温度 规模仍在使用。 在国家磁性实验室组织中写作 新闻, Tim Murphy 解释说,“科学家们使用开尔文温标,因为他们想要一个温标,其中零表示完全没有热能。” 因此,在零开尔文(称为绝对零)时,没有可用的热能。 虽然不用于与公众进行日常天气或气候交流,但开尔文尺度广泛用于我所在领域和许多其他领域的科学计算。

现在您应该很清楚,-5 华氏度温度只是一个具有任意 0 参考点的非绝对标度的构造 (见上面的 Carmen Olivares 推文)。 摄氏温标使用水的冰点作为参考。 根据 NASA 格伦研究中心网站。 华氏温度有点复杂。 这 官网 笔记,“它最初以海水的冰点为零点,以纯净水的冰点为30度,使健康人的体温等于96度。” NASA 网站接着说,比例尺进行了调整,“使纯水的沸点为 212 度,纯水的冰点为 32 度,这使得两个参考点之间相差 180 度。”

好的,那么负风寒温度呢? 好吧,风寒温度也固定在相同的温标上,并说明在考虑气温和风时它的实际“感觉”。 计算实际上比您想象的要复杂一些。 根据 国家气象局, 考虑以下事项:

  • 大约 5 英尺处的风速计算
  • 人脸模型
  • 传热理论
  • 皮肤组织抵抗力。

风寒温度换算表如下。 此处还提供简单的风寒计算器 链接.

来源:https://www.forbes.com/sites/marshallshepherd/2022/12/24/heres-why-air-or-wind-chill-temperatures-can-be-negative/