إليك لماذا يمكن أن تكون درجات حرارة الهواء أو الرياح الباردة سلبية

أنا أكتب هذا من منطقة أتلانتا الآن ، والطقس بارد. في الواقع ، درجة الحرارة الحالية في منزلي هي 9 درجات فهرنهايت والرياح تقارب 24 ميلاً في الساعة. هذا يعني أنه يشعر وكأنه -5 درجة فهرنهايت في الخارج. لكن ماذا تعني درجة الحرارة السلبية حقًا؟ بعد كل شيء ، لا تسمع أبدًا أي شخص يقول إنه يزن -45 رطلاً أو أنهم يستهلكون -2 جالونًا من الماء. إليك القليل من العلوم السريعة "101" حيث أن معظم أنحاء البلاد تتحمل درجات حرارة شديدة البرودة والرياح الباردة.

أولاً ، لنبدأ بالأساسيات. درجة الحرارة تم تعريفه بواسطة مسرد الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية (AMS) على أنه "الكمية المقاسة بمقياس حرارة .... جزيئي الطاقة الحركية.... " إنه حقًا مقياس للطاقة المرتبطة بالحركة الجزيئية. هذا هو التعريف الصحيح لـ "علوم الفيزياء - الغلاف الجوي". ومع ذلك ، فإن التعريف بواسطة بريتانيكا على الانترنت يقدم أدلة على سبب وجود قيم سلبية لدرجات حرارة الهواء البارد أو الرياح. يقول تعريف بريتانيكا أن درجة الحرارة هي ، "مقياس السخونة أو البرودة المعبر عنها من حيث أي من عدة درجات التعسفي المقاييس وتشير إلى الاتجاه الذي حرارة طاقة سوف يتدفق تلقائيًا - أي من جسم أكثر سخونة (واحد عند درجة حرارة أعلى) إلى جسم أكثر برودة (واحد عند درجة حرارة أقل). "

الكلمات الرئيسية في إدخال قاموس بريتانيكا هي "مقاييس عشوائية". يستخدم معظم العالم ملف مئوية (درجة مئوية) مقياس درجة الحرارة ، ولكن هنا في الولايات المتحدة (وأ حفنة من الدول الأخرى) درجة حرارة فهرنهايت (درجة فهرنهايت) المقياس لا يزال يستخدم. الكتابة في منظمة مختبر مغناطيسي وطني مدونةيوضح تيم مورفي أن "مقياس درجة حرارة كلفن يستخدمه العلماء لأنهم أرادوا مقياس درجة حرارة حيث يعكس الصفر الغياب التام للطاقة الحرارية." لذلك عند صفر كلفن (المعروف باسم الصفر المطلق) ، لا توجد طاقة حرارية متاحة. على الرغم من عدم استخدامه في الاتصال اليومي بالطقس أو المناخ للجمهور ، يتم استخدام مقياس كلفن على نطاق واسع في الحسابات العلمية في مجال تخصصي والعديد من المجالات الأخرى.

يجب أن يكون واضحًا لك الآن أن درجة حرارة a -5 درجة فهرنهايت هي ببساطة بناء لمقياس غير مطلق مع نقطة مرجعية عشوائية 0 (انظر تغريدة كارمن أوليفاريس أعلاه). يستخدم المقياس المئوي نقطة تجمد الماء كمرجع. وفقًا لموقع NASA Glenn ResearchCenter الإلكتروني. فهرنهايت أكثر تعقيدًا بعض الشيء. ال موقع الكتروني يلاحظ ، "كانت تستخدم في الأصل نقطة تجمد مياه البحر كنقطة الصفر ونقطة التجمد للمياه النقية عند 30 درجة ، مما جعل درجة حرارة الشخص السليم تساوي 96 درجة." يمضي موقع ناسا على الإنترنت ليقول إنه تم تعديل المقياس ، "لجعل درجة غليان الماء النقي 212 ونقطة تجمد الماء النقي 32 ، والتي أعطت 180 درجة بين النقطتين المرجعيتين."

حسنًا ، ماذا عن درجات الحرارة السلبية للرياح الباردة؟ حسنًا ، ترتبط درجة حرارة برودة الرياح أيضًا بنفس مقاييس درجة الحرارة وتفسر ما "تشعر" به فعليًا عند النظر في درجة حرارة الهواء والرياح. الحساب في الواقع أكثر تعقيدًا قليلاً مما تعتقد. بحسب ال دائرة الارصاد الجوية الوطنيةتعتبر الأمور التالية:

• حساب سرعة الرياح عند 5 أقدام تقريبًا
• نموذج وجه بشري
• نظرية انتقال الحرارة
• مقاومة أنسجة الجلد.

مخطط تحويل درجة حرارة الرياح الباردة أدناه. آلة حاسبة بسيطة لبرد الرياح متوفرة أيضًا في هذا الموقع الصفحة .