Pocitová Teplota

Výpočet Pocitové Teploty

Samotná teplota vzduchu neříká, jak počasí skutečně působí na vaší kůži — vítr odvádí teplo rychleji v zimě, a vlhkost zpomaluje schopnost vašeho těla se ochlazovat v horku. Tato kalkulačka používá dva oficiální vzorce Národní Meteorologické Služby USA pro „pocitovou“ teplotu: Pocitovou Chladu pro chladné, větrné podmínky, a Index Horka pro horké, vlhké.

Oba vzorce jsou smysluplné pouze v rozsahu teplot, pro který byly vytvořeny — pocitová chladu platí při 50 °F a méně, index horka platí při 80 °F a více. Mimo tyto rozsahy mají vítr a vlhkost zanedbatelný vliv na vnímanou teplotu, takže hodnota „pocitové teploty“ je jen skutečná teplota vzduchu.

Formule

• Pocitová Chladu (vzorec NWS 2001): $35,74 + 0,6215\vA{T} - 35,75(\vB{V}^{0,16}) + 0,4275\vA{T}(\vB{V}^{0,16})$, kde $\vA{T}$ je teplota vzduchu ve °F a $\vB{V}$ je rychlost větru v mph. Platí pouze při 3 mph nebo rychleji — pod tím není dost pohybujícího se vzduchu, aby smysluplně ovlivnil vnímanou teplotu.
• Index Horka (Rothfuszova regrese): složitější polynom v teplotě ($\vA{T}$) a relativní vlhkosti ($\vC{R}$), obojí ve °F/procentech — oficiální aproximace NWS používaná prakticky každou meteorologickou službou a aplikací.

Řešený Příklad

Pocitová Chladu: při -5 °F s větrem 15 mph dá vzorec pocitovou chladu přibližně -25,8 °F — což znamená, že nekrytá kůže ztrácí teplo asi tak rychle, jak by to dělala v nehybném vzduchu při -25,8 °F.

Index Horka: při 90 °F s 70% relativní vlhkostí dá vzorec index horka přibližně 105,6 °F — široce citovaný příklad z vlastního grafu indexu horka NWS.

Klíčové Faktory ke Zvážení

• Obě čísla popisují riziko, ne jen komfort — extrémní hodnoty nesou skutečná zdravotní varování. Národní meteorologická služba (NWS) vydává formální upozornění a varování při konkrétních prazích pocitového chladu a tepelného indexu (riziko omrznutí na chladné straně, a riziko úžehu/přehřátí na horké straně) — nejsou to jen čísla „je nepříjemně”, používají se operativně pro veřejná bezpečnostní upozornění.
• Přímé sluneční záření může způsobit, že se skutečné podmínky cítí výrazně tepleji, než naznačuje samotný tepelný index. Tepelný index popisuje podmínky ve stínu — plné sluneční záření může přidat několik dalších stupňů k tomu, jak horké podmínky skutečně jsou, což je důvod, proč některé meteorologické služby samostatně uvádějí úpravu o sluneční záření nad rámec základního tepelného indexu.
• Pocitový chlad popisuje pouze účinky teploty vzduchu na vystavenou kůži, ne celkovou ztrátu tělesného tepla. Mokré oblečení, velikost těla a fyzická námaha, to vše ovlivňuje, jak rychle tělo člověka skutečně ztrácí teplo v chladných, větrných podmínkách nad rámec toho, co samotný vzorec pocitového chladu zachycuje.
• Tyto vzorce jsou empiricky odvozené aproximace, ne přesné fyzikální zákony. Jak vzorec pocitového chladu, tak tepelného indexu NWS byly vytvořeny proložením rovnic experimentálními a pozorovacími daty v rámci jejich příslušných platných rozsahů — jsou oficiálním standardem používaným meteorologickými službami, ale jako každý model jsou aproximací skutečně komplexní fyziologické reakce.

Časté Chyby

• Použití pocitového chladu nebo indexu horka mimo jejich platný rozsah teplot. Jak bylo uvedeno výše, pocitový chlad platí pouze při 50 °F a méně a index horka platí pouze při 80 °F a více — zadání mírné, přechodné teploty do kterékoli formule vytvoří číslo bez skutečného významu, protože žádná z formulí nebyla kalibrována pro tento rozsah.
• Použití pocitového chladu při rychlosti větru pod 3 mph. Vzorec pocitového chladu předpokládá alespoň lehce se pohybující vzduch — pod přibližně 3 mph není dostatek proudění vzduchu, aby smysluplně odvádělo teplo rychleji než nehybný vzduch, takže „pocitový chlad” vypočtený při téměř nulové rychlosti větru neodráží skutečný fyzikální efekt.
• Považování indexu horka za přesný při plném slunečním záření. Jak bylo uvedeno výše, index horka je počítán pro podmínky ve stínu — přímé sluneční záření může přidat několik dalších stupňů k tomu, jak horko skutečně je, takže hodnota indexu horka podceňuje skutečné riziko horka pro kohokoli, kdo pracuje nebo cvičí venku na přímém slunci.
• Ignorování upozornění na pocitový chlad/index horka jako pouhého čísla komfortu. Jak bylo uvedeno výše, Národní meteorologická služba vydává skutečná bezpečnostní varování při konkrétních prazích na obou koncích této škály — považování extrémní hodnoty za pouze „nepříjemnou” místo skutečného rizika omrznutí nebo horečnatého onemocnění míjí smysl existence těchto vzorců.

Co Je Dobré Vědět

• Obě formule byly přizpůsobeny experimentálním a pozorovacím datům, spíše než odvozeny z čisté fyziky, takže výsledek lišící se o stupeň nebo dva od kalkulačky jiného zdroje je normální — rozdíly obvykle pocházejí z drobných odchylek v implementaci, ne z chybného vzorce.
• Protože pocitový chlad a index horka platí na opačných koncích teplotní škály, daná sada podmínek vždy spadne pouze do platného rozsahu jedné nebo druhé formule — neexistuje žádný mezistupňový výpočet „pocitové teploty” pro mírný, klidný den, protože vítr a vlhkost tam beztak sotva ovlivňují vnímání.
• Tato kalkulačka se přirozeně doplňuje s Kalkulačkou Rosného Bodu (přímější míra toho, kolik vlhkosti je ve vzduchu) a Kalkulačkou BTU (pro dimenzování topných nebo chladicích zařízení vůči skutečným, nikoli jen jmenovitým, teplotním extrémům).