что такое индекс тепла в прогнозе погоды
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 охлаждения 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% изменяются без округления 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:
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.
Индекс тепла
Поскольку индекс жары основан на температуре в тени, а люди часто перемещаются по солнечным местам, индекс жары может давать намного 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 [ править ]
Индекс жары был разработан в 1979 году Робертом Г. Стедманом. [1] [2] Как и индекс холода ветром, индекс тепла содержит допущения о массе и росте человеческого тела, одежде, физической активности, индивидуальной термостойкости, воздействии солнечного света и ультрафиолетового излучения, а также скорости ветра. Значительные отклонения от них приведут к значениям теплового индекса, которые не точно отражают воспринимаемую температуру. [3]
В Канаде аналогичный гумидекс (канадская инновация, введенная в 1965 г.) [4] 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. Объединенный комитет [ кто? ], созданный Соединенными Штатами и Канадой для разрешения разногласий, с тех пор распущен. [ необходима цитата ]
Определение [ править ]
Было высказано предположение, что описанное уравнение действительно только при температуре 27 ° C (81 ° F) или выше. [6] Пороговое значение относительной влажности, ниже которого расчет теплового индекса будет возвращать 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%. [5]
