Vindavkjøling

Vindavkjøling er effekten av lufttemperatur og vindsnøggleik som i kombinasjon gjer at temperaturen oppfattast lågare enn han i røynda er.

Forklaring

I følgje dei termodynamiske lovene vil kvar og ein lekam som har høgare temperatur enn lufta rundt seg gje frå seg varme til den omkringliggande lufta. Jo høgare temperaturskilnaden mellom lekamen og lufta er, dess raskare skjer energioverføringa. Sidan luft er ein dårleg varmeleiar vil denne snøggleiken overføringa skjer med gå ned med ein gong lufta blir varma opp av lekamen. Når vinden bles vil den oppvarma lufta bli ført bort og varmetapet vil auke. Dette er vindavkjøling.

Andre faktorar som som er med på å avgjere varmetapet hos dyr og menneske er lufttrykk, relativ råme og perspirasjon, men dette har ingen ting med vindavkjøling å gjere.

Kontroversielle definisjonar

Den offisielle definisjonen av vindavkjøling i meteorologien var opphavleg basert på målingar gjort eit lite stykke over jordoverflata. Den nøyaktige definisjonen har vore kontroversiell fordi det er ein samansett indeks, fordi levande og ikkje-levande objekt oppfører seg ulikt og fordi vindavkjølingsrapportar har ein stor innverknad på vinterturisme.

Formlar og tabellar

Tabell som syner vindavkjølingstemperaturen. Klikk på biletet for å sjå det i større utgåve.

Den første vindavkjølingsformelen vart utvikla av Det amerikanske forsvaret under andre verdskrigen av forskarar som var stasjonert i Antarktis. På 1970-talet vart han så offentleggjort av National Weather Service. Formelen vart revidert i 2001 for å kunne inkludere meir nøyaktige teoriar og testar enn dei som vart gjort av det militære. Desse formlane er laga spesielt for menneskekroppen, eller meir spesifikt, for andletet. Vindavkjølinga verkar òg på dyr og ikkje-levande lekamar, men det er andre formlar for desse.

Modellane

Det har generelt sett vore semje om at den originale modellen for vindavkjøling ikkje naudsynleg var den beste for alle formål. Den fysiske basisen for utrekninga av vindakjøling er no tilhøvet mellom temperatur, volum og trykk i ei væske. Luft i rørsle minskar lufttrykket og aukar avkjølinga. Stilleståande luft kan faktisk isolere, og det vart difor vindavkjølinga vart mælt fleire meter over bakken.

Den amerikansken-kanadiske modellen passar best for ekstremt kalde tilhøve. Andre formlar har vorte utvikla for tempererte tilhøve, men er ikkje like velkjende. Nokre vindavkjølingsformlar tek òg råme med i utrekningane.

På slutten av 70-talet og byrjinga av 80-talet brukte kanadiarane eit system som oppgav vindavkjølinga i W/m², watt per kvadratmeter, men publikum synst det var forvirrande og media gjekk tilbake til den gamle rapporteringsmetoden igjen. I det kanadiske systemet ville til dømes 1750 W/m² svare til ein temperatur på −32 °C.

I 2001 implementerte National Weather Service den nye vindavkjølingsindeksen, som brukar ein modell som viser temperaturen til huda under varierande vindsnøggleikar og temperaturar. Resultata av denne modellen blir berekna, med feilmarginen til ei grad, med denne formelen:

$T_{wc}=13.12+0.6215T_{a}-11.37V^{0.16}+0.3965T_{a}V^{0.16}\,\!$

der $T_{wc}\,\!$ er vindavkjølingsindeksen basert på Celsiusskalaen, $T_{a}\,\!$ er lufttemperaturen i °C, og $V\,\!$ er vindsnøggleiken i km/t målt ved 10 meters høgd.

Tilsvarande formel med standard amerikanske måleeiningar er:

$T_{wc}=35.74+0.6215T_{a}-35.75V^{0.16}+0.4275T_{a}V^{0.16}\,\!$

der $T_{wc}\,\!$ og $T_{a}\,\!$ er mål i °F, og $V\,\!$ i miles per time.

Når lufttemperaturen fell vil den avkjølande effekten til eventuell vind auke, til dømes vil ein vindsnøggleik på 16 km/t senke temperaturen med større margin ved ein lufttemperatur på −20 °C enn ved −10 °C. Sterkare vind enn 65 km/t blir trudd å auke vindavkjølingseffekten minimalt utover effekten som blir følt ved den styrken, og vindavkjølinga blir rekna for å vere fråverande ved temperaturar over kring 20 °C.

Nomogram for vindavkjøling

Trekk ein loddrett strek ved aktuell temperatur ved vindstille og les av dei andre verdiane.

Tabellen syner korleis effekten varierer med den observerte temperaturen (i to meters høgd over bakken) og den observerte vindstyrken (i 10 meters høgd over bakken). Fargane seier noko om når forfrysningar kan finnast:

• allereie ved ein indeks på -25 (lyseblått)
• etter 10 minutt ved ein indeks på -35 (mørkeblått): Varm hud som brått blir eksponert for kulda (kortare tid dersom huda er kald frå starten).
• mindre enn to minutt ved -60 (raudt): Varm hud som brått blir eksponert for kulda. (Kortare tid dersom huda er kald frå starten).

Kjelder

• Denne artikkelen bygger på «Vindavkjølingseffekt» frå Wikipedia på bokmål, den 27. august 2011.