Что такое индекс тепла в прогнозе погоды
# факты | Как метеорологи узнают мои ощущения погоды?
Личное ощущение погоды формируется на основе восприятия телом температуры и влажности воздуха, скорости ветра и наличия осадков, а также на основе мнения метеорологов.
Большинство прогнозов погоды, кроме обычных показателей, включают в себя показатель «ощущений», который формируется метеорологами на основе сложных вычислений с учетом множества погодных факторов. Например, у прогноза AccuWeather существует своя запатентованная формула RealFeel. Подобные технологии существуют и у множества других метеорологических станций, и в основном они имеют название «ощущается как». Как бы ни назывался этот показатель, его цель заключается в том, чтобы донести до вас, какую на самом деле вы будете ощущать температуру воздуха, несмотря на ее реальное значение.
Технология измерения показателя «ощущений» совершенно не нова. Например, все знают, что сильный ветер может вызывать чувство холода. Тем не менее до середины 1940-х годов никто не пробовал присвоить ему численное значение, пока исследователи Антарктики не обратили свое внимание на то, что сильный ветер может заморозить воду при температуре выше обычной. Они провели опыт с использованием пластиковых флаконов воды, в которых жидкость замерзала при различных ветровых и температурных комбинациях. В итоге исследователи сформировали таблицу, в которой можно было сравнить показания термометра и температуру, которую можно ощутить, находясь на открытом пространстве. Однако данная таблица не учитывала многие факторы, например одежду, деятельность человека и его телосложение.
Несколько десятилетий спустя другие исследователи попытались измерить температуру восприятия иным способом. Так же как и ветер, влажность воздуха имеет влияние на ощущение температуры телом человека. В 1978 году исследователь Джордж Винтерлинг разработал «индекс тепла» в попытке учесть это влияние. Воздух всегда содержит в себе некоторое количество водяного пара, который начинает конденсироваться при определенной температуре, называемой точкой росы. Чем она выше, тем более влажный воздух. Исследование влажности воздуха и точки росы дало понять, что эти показатели также влияют на восприятие температуры человеком.
Ветер и «индекс тепла» натолкнули метеорологов на две мысли. Первая заключается в том, что можно количественно измерить «ощущение» температуры, которое люди испытывают при различных погодных условиях. Вторая – для более точного расчета данного показателя необходимо учитывать больше метеорологических данных. Объединение ветра и «индекса тепла» является базовым способом определения температуры «ощущается как». Однако не только внешние условия формируют человеческое восприятие погоды.
Например, технология RealFeel, принадлежащая одной из самых известных метеорологических станций AccuWeather, использует не только ветер и влажность воздуха, но и множество других внешних данных, таких как время года, растительность, географическое положение и многое другое. Майк Штейнберг, метеоролог AccuWeather, вместе со своими коллегами построили модель RealFeel, основываясь на биологических особенностях человека. Данная модель показывает температуру, которую ощущает обычный физически развитый человек стандартного телосложения, одетый по погоде.
Для калибровки своей модели специалисты RealFeel провели опрос пользователей. Но даже учитывая физику, наблюдаемые данные и опросы пользователей, Штейнберг признает некоторые погрешности технологии RealFeel.
На сегодняшний день было зарегистрировано более 100 различных систем измерения показателя «ощущается как». Каждая система имеет свои преимущества по отношению к другим, но ни одна из них не совершенна. Показатель «ощущается как» ввели, чтобы дать общее представление о том, какую температуру будет чувствовать группа людей, живущих в одном географическом районе. Однако все равно каждый человек будет ощущать температуру по-своему.
Что такое «ощущается как…» в прогнозах погоды, кто это придумал и зачем
В последние несколько лет в прогнозах погоды на сайтах и в приложениях для смартфонов помимо конкретных показателей температуры появилась графа «ощущается как». Нововведение прижилось, понравилось и теперь многие ориентируются на это число. Стало нормой готовиться к апокалипсису, когда на улице «ощущается как –40», даже если на столбике термометра –23. Но откуда берется эта цифра, кто именно «ощущает» погоду за нас и можно ли ему доверять? Мы разобрались в этих вопросах и знаете — если вы считаете, что тут есть какой-то заговор, возможно, вы не так уж далеки от истины.
Кто «ощущает» погоду
В графу «ощущается» (в английском варианте — feels like, real feel) заносят цифры не синоптики, а компьютеры.
«Каждый сайт и каждое приложение, где вы смотрите погоду, это прежде всего компьютер, который рассчитывает данные по какой-то своей модели. Человек в этом не принимает никакого участия. И что там вам насчитает этот компьютер, а в результате покажет ваш монитор или смартфон — никто, кроме этой железяки, не знает. Насколько это будет соответствовать норме, тоже вам никто не скажет», — объяснил ведущий специалист Центра «Фобос» Михаил Леус.
«Мы никак не узнаем „ощущения“, нам это никакими документами не предписано. Мы даем просто температуру воздуха», — рассказала главный синоптик Уральского гидрометцентра Галина Шепоренко.
Что влияет на real feel
Существуют специальные расчетные формулы, которые выводят понятие «ощущаемой температуры».
На ощущения от погоды влияют:
Программа AccuWeather, которая поставляет прогноз погоды для разных гаджетов, также учитывает интенсивность солнечного света и угол наклона солнца. По словам старшего метеоролога AccuWeather.com Дэна Коттловски, утром из-за низкого угла наклона солнца выделяется меньше тепла. Днем солнце находится над головой, и людям вроде как становится теплее.
Важно и то, что «ощущается» — это температура воздуха для человека, одетого по сезону.
«Эти методики расчетов научно обоснованы. Но погода — вещь сугубо субъективная. Для среднего человека, одетого по сезону, эти методики могут принести пользу. Любой человек, наверное, знает, что при сильном ветре и высокой влажности мороз переносится хуже. Он это и так понимает, без этих циферок. И никто из нас на глаз не определит, сколько градусов — 30 или 35», — уточнил Михаил Леус.
Можно ли доверять «ощущениям»
Доверять прогнозам автоматизированных сервисов надо с большой долей скептицизма. На сайтах с прогнозами погоды часто маленькими буквами написано: никакой ответственности тот, кто выкладывает эту информацию, за нее не несет, и ее нельзя использовать при планировании каких-то действий.
Но если градусник показывает условные –30, а приложение говорит, что на улице ветер и высокая влажность, то можно верить, что это будет ощущаться как абстрактные –37.
Правда, предварительно надо поверить в точность прогноза погоды.
Для чего придумано «ощущается как»
Можно подумать, что real feel создан, чтобы людям было проще узнать, как одеться и стоит ли лишний раз выйти ночью из дома прогреть автомобиль.
Но эксперты считают иначе. «Это сделано для того, чтобы большее количество желающих зашло и посмотрело. Точно так же, как и кровавые дожди (осадки красноватого цвета — вероятно, из-за сахарской пыли, которую поднимает ветром), барическая пила (резкие снижения и повышения температуры), малиновое лето (когда температура летом выше средних значений) — это все сделано только для этого», — говорит Михаил Леус.
Поэтому, если вдруг телефон показывает –20, которые без ветра и при ярком солнце «ощущаются как –10», не стоит сразу снимать шапку и надевать легкую курточку.
Градусник против гаджета
В рамках подготовки публикации у нас в редакции возникла теория, что аналоговые спиртовые термометры, которыми издревле пользовались наши предки, показывают «настоящую» температуру воздуха за окном — в отличие от гаджетов и сайтов о погоде.
Для проверки нашей гипотезы мы инвестировали 97 рублей в покупку спиртового градусника в виде божьей коровки. Прикрепив его на окно, мы произвели замеры. Аналоговый прибор показал нам –10. В то же время AccuWeather на одном телефоне показывал –16, «ощущается как –20». А The Weather Channel на другом мобильном –17, «ощущается как –26».
Чему из этого верить — не очень понятно. Видимо, самым надежным инструментом для измерения температуры так и останутся собственные щеки и нос.
На то, как ощущается температура воздуха, влияют влажность и скорость ветра.
Real feel рассчитывают компьютеры, а не синоптики. Для этого существуют специальные усредненные методики расчета.
Погода — субъективная вещь, и никакой термометр или гаджет не может с уверенностью сказать, как она будет ощущаться именно для вас.
Индекс тепла
Этот индекс не следует путать с канадским фактором влажности, который использует другую формулу для количественной оценки того же эффекта.
Резюме
История
В 1978 году Джордж Винтерлинг, метеоролог телевизионной станции во Флориде, разработал формулу, чтобы попытаться количественно оценить влияние влажности на температуру, воспринимаемую человеческим телом, для своих слушателей в этом очень влажном регионе. Он называет этот показатель « гумитур ». Эта информация стала настолько популярной, что год спустя Национальная метеорологическая служба (NWS) приняла эту концепцию.
Принцип
Поскольку коэффициенты связаны с их единицей измерения температуры, эквивалентные значения в градусах Цельсия должны быть получены путем преобразования. Вот таблица типичных значений температуры и влажности:
| температура (° C) | |||||||||||||||||
| 27 | 28 год | 29 | 30 | 31 год | 32 | 33 | 34 | 35 год | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 год | 42 | 43 год | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Относительная влажность (%) | |||||||||||||||||
| 40 | 27 | 28 год | 29 | 30 | 31 год | 32 | 34 | 35 год | 37 | 39 | 41 год | 43 год | 46 | 48 | 51 | 54 | 57 год |
| 45 | 27 | 28 год | 29 | 30 | 32 | 33 | 35 год | 37 | 39 | 41 год | 43 год | 46 | 49 | 51 | 54 | 57 год | |
| 50 | 27 | 28 год | 30 | 31 год | 33 | 34 | 36 | 38 | 41 год | 43 год | 46 | 49 | 52 | 55 | 58 | ||
| 55 | 28 год | 29 | 30 | 32 | 34 | 36 | 38 | 40 | 43 год | 46 | 48 | 52 | 55 | 59 | |||
| 60 | 28 год | 29 | 31 год | 33 | 35 год | 37 | 40 | 42 | 45 | 48 | 51 | 55 | 59 | ||||
| 65 | 28 год | 30 | 32 | 34 | 36 | 39 | 41 год | 44 год | 48 | 51 | 55 | 59 | |||||
| 70 | 29 | 31 год | 33 | 35 год | 38 | 40 | 43 год | 47 | 50 | 54 | 58 | ||||||
| 75 | 29 | 31 год | 34 | 36 | 39 | 42 | 46 | 49 | 53 | 58 | |||||||
| 80 | 30 | 32 | 35 год | 38 | 41 год | 44 год | 48 | 52 | 57 год | ||||||||
| 85 | 30 | 33 | 36 | 39 | 43 год | 47 | 51 | 55 | |||||||||
| 90 | 31 год | 34 | 37 | 41 год | 45 | 49 | 54 | ||||||||||
| 95 | 31 год | 35 год | 38 | 42 | 47 | 51 | 57 год | ||||||||||
| 100 | 32 | 36 | 40 | 44 год | 49 | 54 | |||||||||||
Ограничения
Влияние теплового индекса на организм человека (значения в тени)
Прямое и продолжительное пребывание на солнце может повысить значения теплового индекса до 8 ° C.
Реализовано в программном обеспечении
Наблюдатели-любители, у которых есть личная метеостанция, могут использовать программное обеспечение, связанное с их прибором, или бесплатное программное обеспечение, такое как Weewx, которое может создавать графические отчеты об изменении атмосферных параметров. Это позволяет, среди прочего, отслеживать изменение теплового индекса, и можно запрограммировать улучшение, которое улучшает кривую при превышении уровня предупреждения. После этого пользователи могут принять меры предосторожности для защиты людей и животных.
Поскольку индекс жары основан на температуре в тени, а люди часто перемещаются по солнечным местам, индекс жары может давать гораздо более низкую температуру, чем реальные условия типичных занятий на открытом воздухе. Кроме того, для людей, которые занимаются спортом или активно в это время, тепловой индекс может дать температуру ниже, чем в условиях войлока.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Индекс жары был разработан в 1979 году Робертом Г. Стедманом. Как и индекс охлаждения ветром, индекс тепла содержит допущения о массе и росте человеческого тела, одежде, объеме физической активности, индивидуальной переносимости тепла, воздействии солнечного света и ультрафиолетового излучения и скорости ветра. Значительные отклонения от них приведут к значениям теплового индекса, которые не точно отражают воспринимаемую температуру.
В Канаде аналогичный гумидекс (канадская инновация, введенная в 1965 году) используется вместо индекса жары. В то время как и влажность воздуха, и индекс тепла рассчитываются с использованием точки росы, увлажнитель использует точку росы 7 ° C (45 ° F) в качестве основы, тогда как индекс тепла использует точку росы, равную 14 ° C (57 ° F). ). Кроме того, в тепловом индексе используются уравнения теплового баланса, которые учитывают многие переменные, кроме давления пара, которое используется исключительно при расчете увлажнителя. С тех пор был распущен совместный комитет, сформированный Соединенными Штатами и Канадой для разрешения разногласий.
Определение
Было высказано предположение, что описанное уравнение действительно только при температуре 27 ° C (81 ° F) или выше. Пороговое значение относительной влажности, ниже которого расчет теплового индекса вернет число, равное или меньшее, чем температура воздуха (более низкий тепловой индекс обычно считается недопустимым), зависит от температуры и не является линейным. Порог обычно устанавливается равным 40%.
Метеорологические соображения
Таблица значений
| 80 ° F (27 ° C) | 82 ° F (28 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 86 ° F (30 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 90 ° F (32 ° C) | 92 ° F (33 ° C) | 94 ° F (34 ° C) | 96 ° F (36 ° C) | 98 ° F (37 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 102 ° F (39 ° C) | 104 ° F (40 ° C) | 106 ° F (41 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 110 ° F (43 ° C) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40% | 80 ° F (27 ° C) | 81 ° F (27 ° C) | 83 ° F (28 ° C) | 85 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 94 ° F (34 ° C) | 97 ° F (36 ° C) | 101 ° F (38 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 109 ° F (43 ° C) | 114 ° F (46 ° C) | 119 ° F (48 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 130 ° F (54 ° C) | 136 ° F (58 ° C) |
| 45% | 80 ° F (27 ° C) | 82 ° F (28 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 87 ° F (31 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 96 ° F (36 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 104 ° F (40 ° C) | 109 ° F (43 ° C) | 114 ° F (46 ° C) | 119 ° F (48 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 130 ° F (54 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | |
| 50% | 81 ° F (27 ° C) | 83 ° F (28 ° C) | 85 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 99 ° F (37 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 113 ° F (45 ° C) | 118 ° F (48 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 131 ° F (55 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | ||
| 55% | 81 ° F (27 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 86 ° F (30 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 97 ° F (36 ° C) | 101 ° F (38 ° C) | 106 ° F (41 ° C) | 112 ° F (44 ° C) | 117 ° F (47 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 130 ° F (54 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | |||
| 60% | 82 ° F (28 ° C) | 84 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 110 ° F (43 ° C) | 116 ° F (47 ° C) | 123 ° F (51 ° C) | 129 ° F (54 ° C) | 137 ° F (58 ° C) | ||||
| 65% | 82 ° F (28 ° C) | 85 ° F (29 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 98 ° F (37 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 114 ° F (46 ° C) | 121 ° F (49 ° C) | 128 ° F (53 ° C) | 136 ° F (58 ° C) | |||||
| 70% | 83 ° F (28 ° C) | 86 ° F (30 ° C) | 90 ° F (32 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 112 ° F (44 ° C) | 119 ° F (48 ° C) | 126 ° F (52 ° C) | 134 ° F (57 ° C) | ||||||
| 75% | 84 ° F (29 ° C) | 88 ° F (31 ° C) | 92 ° F (33 ° C) | 97 ° F (36 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 109 ° F (43 ° C) | 116 ° F (47 ° C) | 124 ° F (51 ° C) | 132 ° F (56 ° C) | |||||||
| 80% | 84 ° F (29 ° C) | 89 ° F (32 ° C) | 94 ° F (34 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 106 ° F (41 ° C) | 113 ° F (45 ° C) | 121 ° F (49 ° C) | 129 ° F (54 ° C) | ||||||||
| 85% | 85 ° F (29 ° C) | 90 ° F (32 ° C) | 96 ° F (36 ° C) | 102 ° F (39 ° C) | 110 ° F (43 ° C) | 117 ° F (47 ° C) | 126 ° F (52 ° C) | 135 ° F (57 ° C) | ||||||||
| 90% | 86 ° F (30 ° C) | 91 ° F (33 ° C) | 98 ° F (37 ° C) | 105 ° F (41 ° C) | 113 ° F (45 ° C) | 122 ° F (50 ° C) | 131 ° F (55 ° C) | |||||||||
| 95% | 86 ° F (30 ° C) | 93 ° F (34 ° C) | 100 ° F (38 ° C) | 108 ° F (42 ° C) | 117 ° F (47 ° C) | 127 ° F (53 ° C) | ||||||||||
| 100% | 87 ° F (31 ° C) | 95 ° F (35 ° C) | 103 ° F (39 ° C) | 112 ° F (44 ° C) | 121 ° F (49 ° C) | 132 ° F (56 ° C) |
Например, если температура воздуха составляет 96 ° F (36 ° C), а относительная влажность составляет 65%, тепловой индекс составляет 49 ° C (120 ° F).
Влияние теплового индекса (значения оттенка)
Воздействие прямых солнечных лучей может увеличить значения теплового индекса до 8 ° C (14 ° F).
Формула
Приведенная ниже формула приближает тепловой индекс в градусах Фаренгейта с точностью до ± 1,3 ° F (0,7 ° C). Это результат многомерного подбора (температура, равная или превышающая 80 ° F (27 ° C) и относительная влажность, равная или превышающая 40%) модели человеческого тела. Это уравнение воспроизводит приведенную выше таблицу Национальной метеорологической службы NOAA (за исключением того, что значения при 32 ° C и 90 ° F (32 ° C) и относительной влажности 45% / 70% изменяются без округления на менее чем ± 1, соответственно).
Следующие коэффициенты могут использоваться для определения теплового индекса, когда температура указывается в градусах Цельсия, где
Альтернативный набор констант для этого уравнения, который находится в пределах ± 3 ° F (1,7 ° C) от основной таблицы NWS для всех значений влажности от 0 до 80% и всех температур от 70 до 115 ° F (21–46 ° C) и все тепловые показатели ниже 150 ° F (66 ° C) составляют:
Например, используя эту последнюю формулу при температуре 90 ° F (32 ° C) и относительной влажности (RH) 85%, результат будет: Тепловой индекс для 90 ° F, RH 85% = 114,9.