индекс тепла что это
Индекс тепла
Этот индекс не следует путать с канадским фактором влажности, который использует другую формулу для количественной оценки того же эффекта.
Резюме
История
В 1978 году Джордж Винтерлинг, метеоролог телевизионной станции во Флориде, разработал формулу, чтобы попытаться количественно оценить влияние влажности на температуру, воспринимаемую человеческим телом, для своих слушателей в этом очень влажном регионе. Он называет этот показатель « гумитур ». Эта информация стала настолько популярной, что год спустя Национальная метеорологическая служба (NWS) приняла эту концепцию.
Принцип
Поскольку коэффициенты связаны с их единицей измерения температуры, эквивалентные значения в градусах Цельсия должны быть получены путем преобразования. Вот таблица типичных значений температуры и влажности:
| температура (° C) | |||||||||||||||||
| 27 | 28 год | 29 | 30 | 31 год | 32 | 33 | 34 | 35 год | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 год | 42 | 43 год | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Относительная влажность (%) | |||||||||||||||||
| 40 | 27 | 28 год | 29 | 30 | 31 год | 32 | 34 | 35 год | 37 | 39 | 41 год | 43 год | 46 | 48 | 51 | 54 | 57 год |
| 45 | 27 | 28 год | 29 | 30 | 32 | 33 | 35 год | 37 | 39 | 41 год | 43 год | 46 | 49 | 51 | 54 | 57 год | |
| 50 | 27 | 28 год | 30 | 31 год | 33 | 34 | 36 | 38 | 41 год | 43 год | 46 | 49 | 52 | 55 | 58 | ||
| 55 | 28 год | 29 | 30 | 32 | 34 | 36 | 38 | 40 | 43 год | 46 | 48 | 52 | 55 | 59 | |||
| 60 | 28 год | 29 | 31 год | 33 | 35 год | 37 | 40 | 42 | 45 | 48 | 51 | 55 | 59 | ||||
| 65 | 28 год | 30 | 32 | 34 | 36 | 39 | 41 год | 44 год | 48 | 51 | 55 | 59 | |||||
| 70 | 29 | 31 год | 33 | 35 год | 38 | 40 | 43 год | 47 | 50 | 54 | 58 | ||||||
| 75 | 29 | 31 год | 34 | 36 | 39 | 42 | 46 | 49 | 53 | 58 | |||||||
| 80 | 30 | 32 | 35 год | 38 | 41 год | 44 год | 48 | 52 | 57 год | ||||||||
| 85 | 30 | 33 | 36 | 39 | 43 год | 47 | 51 | 55 | |||||||||
| 90 | 31 год | 34 | 37 | 41 год | 45 | 49 | 54 | ||||||||||
| 95 | 31 год | 35 год | 38 | 42 | 47 | 51 | 57 год | ||||||||||
| 100 | 32 | 36 | 40 | 44 год | 49 | 54 | |||||||||||
Ограничения
Влияние теплового индекса на организм человека (значения в тени)
Прямое и продолжительное пребывание на солнце может повысить значения теплового индекса до 8 ° C.
Реализовано в программном обеспечении
Наблюдатели-любители, у которых есть личная метеостанция, могут использовать программное обеспечение, связанное с их прибором, или бесплатное программное обеспечение, такое как Weewx, которое может создавать графические отчеты об изменении атмосферных параметров. Это позволяет, среди прочего, отслеживать изменение теплового индекса, и можно запрограммировать улучшение, которое улучшает кривую при превышении уровня предупреждения. После этого пользователи могут принять меры предосторожности для защиты людей и животных.
Поскольку индекс жары основан на температуре в тени, а люди часто перемещаются по солнечным местам, индекс жары может давать гораздо более низкую температуру, чем реальные условия типичных занятий на открытом воздухе. Кроме того, для людей, которые занимаются спортом или активно в это время, тепловой индекс может дать температуру ниже, чем в условиях войлока.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Индекс жары был разработан в 1979 году Робертом Г. Стедманом. Как и индекс холода ветром, индекс тепла содержит допущения о массе и росте человеческого тела, одежде, объеме физической активности, индивидуальной переносимости тепла, воздействии солнечного света и ультрафиолетового излучения и скорости ветра. Значительные отклонения от них приведут к значениям теплового индекса, которые не точно отражают воспринимаемую температуру.
В Канаде аналогичный гумидекс (канадская инновация, введенная в 1965 году) используется вместо индекса жары. В то время как и влажность воздуха, и индекс тепла рассчитываются с использованием точки росы, увлажнитель использует точку росы 7 ° C (45 ° F) в качестве основы, тогда как индекс тепла использует точку росы, равную 14 ° C (57 ° F). ). Кроме того, в тепловом индексе используются уравнения теплового баланса, которые учитывают многие переменные, кроме давления пара, которое используется исключительно при расчете увлажнителя. С тех пор был распущен совместный комитет, сформированный Соединенными Штатами и Канадой для разрешения разногласий.
Определение
Было высказано предположение, что описанное уравнение действительно только при температуре 27 ° C (81 ° F) или выше. Пороговое значение относительной влажности, ниже которого расчет теплового индекса вернет число, равное или меньшее, чем температура воздуха (более низкий тепловой индекс обычно считается недопустимым), зависит от температуры и не является линейным. Порог обычно устанавливается равным 40%.
Метеорологические соображения
Таблица значений
| 80 ° F (27 ° C) | 82 ° F (28 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 86 ° F (30 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 90 ° F (32 ° C) | 92 ° F (33 ° C) | 94 ° F (34 ° C) | 96 ° F (36 ° C) | 98 ° F (37 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 102 ° F (39 ° C) | 104 ° F (40 ° C) | 106 ° F (41 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 110 ° F (43 ° C) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40% | 80 ° F (27 ° C) | 81 ° F (27 ° C) | 83 ° F (28 ° C) | 85 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 94 ° F (34 ° C) | 97 ° F (36 ° C) | 101 ° F (38 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 109 ° F (43 ° C) | 114 ° F (46 ° C) | 119 ° F (48 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 130 ° F (54 ° C) | 136 ° F (58 ° C) |
| 45% | 80 ° F (27 ° C) | 82 ° F (28 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 87 ° F (31 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 96 ° F (36 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 104 ° F (40 ° C) | 109 ° F (43 ° C) | 114 ° F (46 ° C) | 119 ° F (48 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 130 ° F (54 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | |
| 50% | 81 ° F (27 ° C) | 83 ° F (28 ° C) | 85 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 99 ° F (37 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 113 ° F (45 ° C) | 118 ° F (48 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 131 ° F (55 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | ||
| 55% | 81 ° F (27 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 86 ° F (30 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 97 ° F (36 ° C) | 101 ° F (38 ° C) | 106 ° F (41 ° C) | 112 ° F (44 ° C) | 117 ° F (47 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 130 ° F (54 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | |||
| 60% | 82 ° F (28 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 110 ° F (43 ° C) | 116 ° F (47 ° C) | 123 ° F (51 ° C) | 129 ° F (54 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | ||||
| 65% | 82 ° F (28 ° C) | 85 ° F (29 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 98 ° F (37 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 114 ° F (46 ° C) | 121 ° F (49 ° C) | 128 ° F (53 ° C) | 136 ° F (58 ° C) | |||||
| 70% | 83 ° F (28 ° C) | 86 ° F (30 ° C) | 90 ° F (32 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 112 ° F (44 ° C) | 119 ° F (48 ° C) | 126 ° F (52 ° C) | 134 ° F (57 ° C) | ||||||
| 75% | 84 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 92 ° F (33 ° C) | 97 ° F (36 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 109 ° F (43 ° C) | 116 ° F (47 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 132 ° F (56 ° C) | |||||||
| 80% | 84 ° F (29 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 94 ° F (34 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 106 ° F (41 ° C) | 113 ° F (45 ° C) | 121 ° F (49 ° C) | 129 ° F (54 ° C) | ||||||||
| 85% | 85 ° F (29 ° C) | 90 ° F (32 ° C) | 96 ° F (36 ° C) | 102 ° F (39 ° C) | 110 ° F (43 ° C) | 117 ° F (47 ° C) | 126 ° F (52 ° C) | 135 ° F (57 ° C) | ||||||||
| 90% | 86 ° F (30 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 98 ° F (37 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 113 ° F (45 ° C) | 122 ° F (50 ° C) | 131 ° F (55 ° C) | |||||||||
| 95% | 86 ° F (30 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 117 ° F (47 ° C) | 127 ° F (53 ° C) | ||||||||||
| 100% | 87 ° F (31 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 112 ° F (44 ° C) | 121 ° F (49 ° C) | 132 ° F (56 ° C) |
Например, если температура воздуха составляет 96 ° F (36 ° C), а относительная влажность составляет 65%, тепловой индекс составляет 49 ° C (120 ° F).
Влияние теплового индекса (значения оттенка)
Воздействие прямых солнечных лучей может увеличить значения теплового индекса до 8 ° C (14 ° F).
Формула
Приведенная ниже формула приближает тепловой индекс в градусах Фаренгейта с точностью до ± 1,3 ° F (0,7 ° C). Это результат многомерного подбора (температура, равная или превышающая 80 ° F (27 ° C) и относительная влажность, равная или превышающая 40%) модели человеческого тела. Это уравнение воспроизводит приведенную выше таблицу Национальной метеорологической службы NOAA (за исключением того, что значения при 32 ° C и 90 ° F (32 ° C) и относительной влажности 45% / 70% различаются на менее чем ± 1, соответственно).
Следующие коэффициенты могут использоваться для определения теплового индекса, когда температура указывается в градусах Цельсия, где
Альтернативный набор констант для этого уравнения, который находится в пределах ± 3 ° F (1,7 ° C) от основной таблицы NWS для всех значений влажности от 0 до 80% и всех температур от 70 до 115 ° F (21–46 ° C) и все тепловые показатели ниже 150 ° F (66 ° C) составляют:
Еще одна альтернатива:
Например, используя эту последнюю формулу при температуре 90 ° F (32 ° C) и относительной влажности (RH) 85%, результат будет: Тепловой индекс для 90 ° F, RH 85% = 114,9.
Тепловой индекс (Heat Index)
Расчет теплового индекса (кажущейся температуры), используемого американскими метеорологами, по температуре воздуха и относительной влажности в процентах.
После создания калькулятора вычисляющего Индекс температуры и влажности (Humindex) — тепловой индекс, используемый канадскими метеорологами, решил что для полноты надо написать калькулятор, вычисляющий Heat Index — тепловой индекс (или кажущуюся температуру), используемый американскими метеорологами.
Ниже калькуляторы, рассчитывающие Heat Index для градусов Фаренгейта, и, для тех кто привык к Цельсию, для градусов Цельсия. Формулы для расчета описаны под калькуляторами.
Цельсий
Heat Index (по температуре в C и относительной влажности)
Фаренгейт
Heat Index (по температуре в F и относительной влажности)
Формулы
Формулы для вычисления были получены в результате регрессионного анализа проведенного Ротфитчем (Lans P. Rothfusz) и описанного в 1990 National Weather Service (NWS) Technical Attachment (SR 90-23).
Последовательность вычислений выглядит следующим образом:
Если RH больше 85% и температура воздуха лежит в диапазоне между 80 и 87 градусами Фаренгейта, к тепловому индексу прибавляется следующее значение:
На практике, сначала вычисляют HI по последней формуле, полученный результат усредняют с температурой воздуха. Если среднее больше 80, используют полные формулы.
Поскольку индекс жары основан на температуре в тени, а люди часто перемещаются по солнечным местам, индекс жары может давать гораздо более низкую температуру, чем реальные условия типичных занятий на открытом воздухе. Кроме того, для людей, которые занимаются спортом или активно в это время, тепловой индекс может дать температуру ниже, чем в условиях войлока.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Индекс жары был разработан в 1979 году Робертом Г. Стедманом. Как и индекс холода ветром, индекс тепла содержит допущения о массе и росте человеческого тела, одежде, объеме физической активности, индивидуальной переносимости тепла, воздействии солнечного света и ультрафиолетового излучения и скорости ветра. Значительные отклонения от них приведут к значениям теплового индекса, которые не точно отражают воспринимаемую температуру.
В Канаде аналогичный гумидекс (канадская инновация, введенная в 1965 году) используется вместо индекса жары. В то время как и влажность воздуха, и индекс тепла рассчитываются с использованием точки росы, увлажнитель использует точку росы 7 ° C (45 ° F) в качестве основы, тогда как индекс тепла использует точку росы, равную 14 ° C (57 ° F). ). Кроме того, в тепловом индексе используются уравнения теплового баланса, которые учитывают многие переменные, кроме давления пара, которое используется исключительно при расчете увлажнителя. С тех пор был распущен совместный комитет, сформированный Соединенными Штатами и Канадой для разрешения разногласий.
Определение
Было высказано предположение, что описанное уравнение действительно только при температуре 27 ° C (81 ° F) или выше. Пороговое значение относительной влажности, ниже которого расчет теплового индекса вернет число, равное или меньшее, чем температура воздуха (более низкий тепловой индекс обычно считается недопустимым), зависит от температуры и не является линейным. Порог обычно устанавливается равным 40%.
Метеорологические соображения
Таблица значений
| 80 ° F (27 ° C) | 82 ° F (28 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 86 ° F (30 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 90 ° F (32 ° C) | 92 ° F (33 ° C) | 94 ° F (34 ° C) | 96 ° F (36 ° C) | 98 ° F (37 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 102 ° F (39 ° C) | 104 ° F (40 ° C) | 106 ° F (41 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 110 ° F (43 ° C) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40% | 80 ° F (27 ° C) | 81 ° F (27 ° C) | 83 ° F (28 ° C) | 85 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 94 ° F (34 ° C) | 97 ° F (36 ° C) | 101 ° F (38 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 109 ° F (43 ° C) | 114 ° F (46 ° C) | 119 ° F (48 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 130 ° F (54 ° C) | 136 ° F (58 ° C) |
| 45% | 80 ° F (27 ° C) | 82 ° F (28 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 87 ° F (31 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 96 ° F (36 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 104 ° F (40 ° C) | 109 ° F (43 ° C) | 114 ° F (46 ° C) | 119 ° F (48 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 130 ° F (54 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | |
| 50% | 81 ° F (27 ° C) | 83 ° F (28 ° C) | 85 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 99 ° F (37 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 113 ° F (45 ° C) | 118 ° F (48 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 131 ° F (55 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | ||
| 55% | 81 ° F (27 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 86 ° F (30 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 97 ° F (36 ° C) | 101 ° F (38 ° C) | 106 ° F (41 ° C) | 112 ° F (44 ° C) | 117 ° F (47 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 130 ° F (54 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | |||
| 60% | 82 ° F (28 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 110 ° F (43 ° C) | 116 ° F (47 ° C) | 123 ° F (51 ° C) | 129 ° F (54 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | ||||
| 65% | 82 ° F (28 ° C) | 85 ° F (29 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 98 ° F (37 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 114 ° F (46 ° C) | 121 ° F (49 ° C) | 128 ° F (53 ° C) | 136 ° F (58 ° C) | |||||
| 70% | 83 ° F (28 ° C) | 86 ° F (30 ° C) | 90 ° F (32 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 112 ° F (44 ° C) | 119 ° F (48 ° C) | 126 ° F (52 ° C) | 134 ° F (57 ° C) | ||||||
| 75% | 84 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 92 ° F (33 ° C) | 97 ° F (36 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 109 ° F (43 ° C) | 116 ° F (47 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 132 ° F (56 ° C) | |||||||
| 80% | 84 ° F (29 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 94 ° F (34 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 106 ° F (41 ° C) | 113 ° F (45 ° C) | 121 ° F (49 ° C) | 129 ° F (54 ° C) | ||||||||
| 85% | 85 ° F (29 ° C) | 90 ° F (32 ° C) | 96 ° F (36 ° C) | 102 ° F (39 ° C) | 110 ° F (43 ° C) | 117 ° F (47 ° C) | 126 ° F (52 ° C) | 135 ° F (57 ° C) | ||||||||
| 90% | 86 ° F (30 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 98 ° F (37 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 113 ° F (45 ° C) | 122 ° F (50 ° C) | 131 ° F (55 ° C) | |||||||||
| 95% | 86 ° F (30 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 117 ° F (47 ° C) | 127 ° F (53 ° C) | ||||||||||
| 100% | 87 ° F (31 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 112 ° F (44 ° C) | 121 ° F (49 ° C) | 132 ° F (56 ° C) |
Например, если температура воздуха составляет 96 ° F (36 ° C), а относительная влажность составляет 65%, тепловой индекс составляет 49 ° C (120 ° F).
Влияние теплового индекса (значения оттенка)
Воздействие прямых солнечных лучей может увеличить значения теплового индекса до 8 ° C (14 ° F).
Формула
Приведенная ниже формула приближает тепловой индекс в градусах Фаренгейта с точностью до ± 1,3 ° F (0,7 ° C). Это результат многомерного подбора (температура, равная или превышающая 80 ° F (27 ° C) и относительная влажность, равная или превышающая 40%) модели человеческого тела. Это уравнение воспроизводит приведенную выше таблицу Национальной метеорологической службы NOAA (за исключением того, что значения при 32 ° C и 90 ° F (32 ° C) и относительной влажности 45% / 70% различаются на менее чем ± 1, соответственно).
Следующие коэффициенты могут использоваться для определения теплового индекса, когда температура указывается в градусах Цельсия, где
Альтернативный набор констант для этого уравнения, который находится в пределах ± 3 ° F (1,7 ° C) от основной таблицы NWS для всех значений влажности от 0 до 80% и всех температур от 70 до 115 ° F (21–46 ° C) и все тепловые показатели ниже 150 ° F (66 ° C) составляют:
Еще одна альтернатива:
Например, используя эту последнюю формулу при температуре 90 ° F (32 ° C) и относительной влажности (RH) 85%, результат будет: Тепловой индекс для 90 ° F, RH 85% = 114,9.