Evo zašto temperature zraka ili vjetra mogu biti negativne

Upravo pišem ovo iz okolice Atlante, i hladno je. Zapravo, trenutna temperatura u mojoj kući je 9 stupnjeva F, a vjetrovi su otprilike 24 mph. To znači da se vani osjeća kao -5 stupnjeva F. Ali što zapravo znači negativna temperatura? Na kraju krajeva, nikad ne čujete nekoga da kaže da ima -45 funti ili da konzumira -2 galona vode. Evo kratkog malog znanstvenog “101” jer veći dio zemlje podnosi brutalno hladan zrak i niske temperature vjetra.

Prvo, krenimo s osnovama. Temperatura Glosar Američkog meteorološkog društva (AMS) definira kao: "Količina izmjerena termometrom... molekularna kinetička energija….” To je zapravo mjera energije povezane s molekularnim gibanjem. To je ispravna definicija "fizika-atmosferske znanosti". Međutim, definicija po Britannica online daje naznake zašto imamo negativne vrijednosti temperature zraka ili vjetra. Ta definicija Britannice kaže da je temperatura, “Mjera vrućine ili hladnoće izražena bilo kojom od nekoliko proizvoljan ljestvice i označavanje smjera u kojem vrućina energija će spontano teći—tj. od toplijeg tijela (onog s višom temperaturom) do hladnijeg tijela (onog s nižom temperaturom)."

Ključne riječi u unosu rječnika Britannica su "proizvoljne ljestvice". Većina svijeta koristi Celzija (° C) temperaturnoj ljestvici, ali ovdje u SAD-u (i a pregršt drugih zemalja) the Fahrenheit (°F) temperatura mjerilo se i dalje koristi. Pisanje u nacionalnoj organizaciji magnetskog laboratorija blog, Tim Murphy objašnjava da, "Znanstvenici koriste Kelvinovu temperaturnu ljestvicu jer su željeli temperaturnu ljestvicu gdje nula odražava potpuno odsustvo toplinske energije." Stoga na nuli Kelvina (poznatoj kao apsolutna nula) nema dostupne toplinske energije. Iako se ne koristi u svakodnevnom priopćavanju javnosti o vremenu ili klimi, Kelvinova ljestvica se intenzivno koristi u znanstvenim izračunima unutar mog područja i mnogih drugih.

Sada bi vam trebalo biti jasno da je temperatura od -5 stupnjeva F jednostavno konstrukcija neapsolutne ljestvice s proizvoljnom referentnom točkom od 0 (pogledajte tvit Carmen Olivares iznad). Celzijeva ljestvica koristi točku smrzavanja vode kao tu referencu. Prema web stranici NASA Glenn ResearchCenter. Fahrenheit je malo kompliciraniji. The web stranicu primjećuje: "Izvorno je koristio točku smrzavanja morske vode kao nultu točku, a točku smrzavanja čiste vode od 30 stupnjeva, što je temperaturu zdrave osobe činilo jednakom 96 stupnjeva." Web stranica NASA-e dalje kaže da je ljestvica prilagođena, "kako bi vrelište čiste vode bilo 212, a ledište čiste vode 32, što je dalo 180 stupnjeva između dvije referentne točke."

Dobro, što je s negativnim temperaturama hladnog vjetra? Pa, temperatura hlađenja vjetrom također je vezana za iste temperaturne ljestvice i objašnjava kakav je zapravo "osjećaj" kada se uzmu u obzir temperatura zraka i vjetar. Izračun je zapravo malo kompliciraniji nego što mislite. Prema National Weather Service, razmatraju se sljedeće stvari:

• izračun brzine vjetra na otprilike 5 stopa
• model ljudskog lica
• teorija prijenosa topline
• otpornost kožnog tkiva.

Grafikon pretvorbe temperature hladnog vjetra je ispod. Ovdje je također dostupan jednostavan kalkulator hladnoće vjetra link.