הנה מדוע טמפרטורות קרירות אוויר או רוח יכולות להיות שליליות

אני מקליד את זה מאזור אטלנטה עכשיו, וזה קר. למעשה, הטמפרטורה הנוכחית בבית שלי היא 9 מעלות F והרוחות הן בערך 24 קמ"ש. זה אומר שזה מרגיש כמו -5 מעלות F בחוץ. אבל מה המשמעות של טמפרטורה שלילית באמת? אחרי הכל, אתה אף פעם לא שומע מישהו אומר שהוא שוקל -45 קילו או שהוא צורך -2 ליטר מים. הנה מדע קטן "101" מכיוון שחלק גדול מהמדינה סובל אוויר קר באכזריות וטמפרטורות קרירות רוח.

ראשית, נתחיל עם היסודות. טֶמפֶּרָטוּרָה מוגדר על ידי מילון המונחים של האגודה האמריקנית למטאורולוגיה (AMS), "הכמות הנמדדת על ידי מדחום...מולקולרי אנרגיה קינטית…." זה באמת מדד לאנרגיה הקשורה לתנועה מולקולרית. זו ההגדרה הנכונה של "מדעי הפיסיקה-אטמוספירה". עם זאת, ההגדרה על ידי בריטניקה באינטרנט מספק רמזים מדוע יש לנו ערכי טמפרטורת אוויר או רוח שליליים. ההגדרה של בריטניקה אומרת שטמפרטורה היא, "מדד של חום או קור המתבטא במונחים של כל אחד מכמה שרירותי סולמות ומציינים את הכיוון שבו חוֹם אנרגיה יזרום באופן ספונטני - כלומר, מגוף חם יותר (אחד בטמפרטורה גבוהה יותר) לגוף קר יותר (אחד בטמפרטורה נמוכה יותר).

מילות המפתח בערך מילון בריטניקה הן "סולמות שרירותיים". רוב העולם משתמש ב- צלזיוס (° C) סולם טמפרטורה, אבל כאן בארה"ב (וא קומץ של מדינות אחרות) ה טמפרטורת פרנהייט (°F). סולם עדיין בשימוש. כתיבה בארגון מעבדה מגנטית לאומית בלוגטים מרפי מסביר כי "סולם הטמפרטורה של קלווין משמש מדענים כי הם רצו סולם טמפרטורה שבו אפס משקף את היעדר מוחלט של אנרגיה תרמית." לכן באפס קלווין (הידוע כאפס מוחלט), אין אנרגיה תרמית זמינה. למרות שלא נעשה בו שימוש בתקשורת יום-יומית של מזג אוויר או אקלים לציבור, סולם קלווין נמצא בשימוש נרחב בחישובים מדעיים בתחום שלי ורבים אחרים.

עכשיו צריך להיות ברור לך שטמפרטורה של -5 מעלות F היא פשוט מבנה של קנה מידה לא מוחלט עם נקודת התייחסות שרירותית של 0 (ראה ציוץ של כרמן אוליברס למעלה). סולם צלזיוס משתמש בנקודת הקיפאון של מים כהתייחסות זו. על פי אתר של נאס"א Glenn ResearchCenter. פרנהייט זה קצת יותר מסובך. ה אתר אינטרנט מציין, "במקור הוא השתמש בנקודת הקיפאון של מי הים כנקודת האפס ובנקודת הקיפאון של מים טהורים כ-30 מעלות, מה שהפך את הטמפרטורה של אדם בריא לשווה ל-96 מעלות." אתר נאס"א ממשיך ואומר כי הסולם הותאם, "כדי להפוך את נקודת הרתיחה של מים טהורים ל-212 ונקודת הקיפאון של מים טהורים ל-32, שהעניקו 180 מעלות בין שתי נקודות הייחוס".

אוקיי, אז מה לגבי טמפרטורות קרירות רוח שליליות? ובכן, טמפרטורת צינת הרוח מעוגנת גם היא לאותם סולמות טמפרטורות וגורמת לאופן שבו היא "מרגישה" בפועל כאשר טמפרטורת האוויר והרוח נחשבות. החישוב למעשה קצת יותר מסובך ממה שאתה עשוי לחשוב. על פי שירות מזג אוויר לאומי, הדברים הבאים נחשבים:

• חישוב מהירות הרוח ב-5 רגל בערך
• דוגמנית פנים אנושית
• תיאוריית העברת החום
• התנגדות לרקמות העור.

טבלת המרת טמפרטורת צינת הרוח נמצאת למטה. מחשבון צינת רוח פשוט זמין גם כאן קישור.