Формула теплового индекса

В затененных местах тепловой индекс представляет собой температуру, которая сочетает в себе температуру воздуха и относительную влажность. Потоотделение или потоотделение — это естественный способ охлаждения человеческого тела. Испарение пота отвечает за отвод тепла от тела. С другой стороны, высокая относительная влажность замедляет испарение. Когда температура составляет 32 градуса Цельсия, а относительная влажность составляет 70%, число теплового индекса равно фактической температуре воздуха.

Тепловой индекс

Формула теплового индекса основана на температуре и относительной влажности, чтобы указать температуру воздуха, воспринимаемую телом. Существует разница между фактической температурой атмосферы и температурой, которую мы воспринимаем или ощущаем.

Пример

If the temperature is 32°C and 70% relative humidity, the heat index is 41°C. This heat index has an implied humidity of 20%. It’s the value of the relative humidity for which the heat index formula shows 41°C. A heat index temperature of 32°C holds implied relative humidity of 38%.

Потоотделение или потоотделение — это то, как человеческое тело обычно охлаждается. Пот испаряется, отводя тепло от тела. С другой стороны, высокая относительная влажность замедляет испарение. В результате скорость отвода тепла от тела замедляется, создавая ощущение перегрева. Этот эффект является субъективным, поскольку разные люди по-разному воспринимают тепло по разным причинам (например, различия в форме тела, метаболические различия, различия в гидратации, беременность, менопауза, действие лекарств и / или отмена лекарств); его измерение основано на субъективных описаниях того, насколько жарко чувствуют себя люди при данной температуре и влажности. В результате рассчитывается тепловой индекс, который сравнивает одну комбинацию температуры и влажности с другой.

Формула

Формула теплового индекса выражается как,

HI = c₁ + c₂T + c₃R + c₄TR + c₅T² + c₆R² + c₇T²R + c₈TR² + c₉T²R²

where,

• HI denotes the heat index in degrees Fahrenheit
• R denotes the relative humidity
• T refers to the temperature in °F
• c₁ = −42.379
• c₂ = −2.04901523
• c₃ = −10.14333127
• c₄ = −0.22475541
• c₅ = −6.83783 × 10⁻³
• c₆ = −5.481717 × 10⁻²
• c₇ = −1.22874 × 10⁻³
• c₈ = 8.5282 × 10⁻⁴
• c₉ = −1.99 × 10⁻⁶

Функция теплового индекса

Он используется для имитации ощущения влажности и тепла человеческим телом, чтобы создавать здоровые или общественные программы, защищающие людей и животных. Тепловой индекс частей в этой среде, которые подвергаются воздействию солнечного света, может быть больше или меньше. Кроме того, люди, занимающиеся различными видами деятельности, могут по-разному ощущать тепло и могут не чувствовать теплового индекса, измеренного для этого дня или места.

Примеры проблем

Вопрос 1. Рассчитайте индекс тепла для температуры 185°F и относительной влажности 86%.

Решение:

Given: T = 185° F and R = 86%.

Since, HI = c₁ + c₂T + c₃R + c₄TR + c₅T² + c₆R² + c₇T²R + c₈TR² + c₉T²R²

Substituting the given values in the above formula, we have:

HI = -42.379 + -2.04901523 × 185 + -10.14333127 × 86 + -0.22475541 × 185 × 86 + -6.83783 × 10⁻³ × (185)²+-5.481717 × 10⁻² × (86)²+ -1.22874 × 10⁻³ × (185)² × 86 + 8.5282 × 10⁻⁴ × 185 × (86)² + -1.99 × 10⁻⁶ × (185)² × (86)²

HI = 1274° F

Вопрос 2. Рассчитайте индекс тепла для температуры 90°F и относительной влажности 60%.

Решение:

Given: T = 90° F and R = 60%.

Since, HI= c₁ + c₂T + c₃R + c₄TR + c₅T² + c₆R² + c₇T²R + c₈TR² + c₉T²R²

Substituting the given values in the above formula, we have:

HI = -42.379 + -2.04901523 x 90 + -10.14333127 x 60 + -0.22475541 x 90 x 60 + -6.83783 x 10⁻³ x (90)²+-5.481717 x 10⁻² x (60)2+ -1.22874 x 10⁻³ x (90)²× 60 + 8.5282 x 10⁻⁴ x 90 x (60)² + -1.99 x 10⁻⁶ x (90)² x (60)²

HI = 100° F

Вопрос 3. Почему индекс тепла выше фактической температуры?

Решение:

The heat index is a measurement of how hot it really feels when the relative humidity is incorporated with the actual temperature. Heat indices were designed for use in the shade with light wind conditions. If in direct sunlight, the heat index can increase as much as 15 degrees. With very hot and dry air, strong winds can also be extremely dangerous. When a human being perspires, the water in his or her sweat evaporates. … When humidity is high, the rate of evaporation and cooling is reduced, resulting in it feeling hotter than it actually is.

Вопрос 4. Может ли показатель тепла быть ниже фактической температуры?

Решение:

It most certainly is, and it occurs when high temperatures are combined with low dew points. Despite the fact that the desert is incredibly hot, the heat index is lower than the temperature due to dry conditions. In 2017, the temperature in Phoenix hit 119 degrees, while the dew point was just 37. This resulted in a relative humidity of 6% and a heat index of 111, which was still deadly but eight degrees lower than the temperature. Chicago’s highest heat index occurred during the city’s catastrophic 1995 heat wave, when a 106-degree temperature at Midway Airport coupled with a suffocating 81-degree dew point to produce a heat index of 125. Dhahran, Saudi Arabia, had the world’s highest heat index of 178, with a temperature of 108 and a dew point of 95.

Вопрос 5. Почему при измерении теплового индекса не учитывается скорость ветра?

Решение:

All weather agencies record ‘ambient temperature’— how warm the air is in the shade and sheltered from the wind. This is done by placing weather recording instruments in a Stevenson Screen. The height above ground that Stevenson Screens are placed is between 1.25 and 2 m (4 ft. 1 in and 6 ft. 7 in). By using this approach weather readings from around the world can be regarded being consistent and relatable.

When weather forecasters produce a temperature forecast they try to produce a number that will be similar to what would be recorded by instruments in a Stevenson Screen.

Knowing the effect humidity and wind has on how humans feel temperature most weather agencies also try to forecast the apparent temperature. In colder parts of the world, agencies issue the forecast temperature and the wind chill factor. This isn’t generally done for warmer regions, partly because predicting wind speeds and wind consistency can be difficult.