Voici pourquoi les températures de refroidissement de l'air ou du vent peuvent être négatives

Je tape ceci depuis la région d'Atlanta en ce moment, et il fait froid. En fait, la température actuelle chez moi est de 9 degrés F et les vents soufflent à environ 24 mph. Cela signifie qu'il fait -5 degrés F à l'extérieur. Mais que signifie vraiment une température négative ? Après tout, vous n'entendez jamais personne dire qu'il pèse -45 livres ou qu'il consomme -2 gallons d'eau. Voici une petite science rapide "101" car une grande partie du pays endure des températures brutalement froides et éoliennes.

Commençons par les bases. Température est défini par le glossaire de l'American Meteorological Society (AMS) comme suit : "La quantité mesurée par un thermomètre… moléculaire énergie cinétique….” C'est vraiment une mesure de l'énergie associée au mouvement moléculaire. C'est la bonne définition des « sciences physiques-atmosphériques ». Cependant, la définition par Britannica en ligne fournit des indices sur les raisons pour lesquelles nous avons des valeurs négatives de température de l'air ou de refroidissement éolien. Cette définition de Britannica dit que la température est une "mesure de chaleur ou de froid exprimée en termes de l'un de plusieurs arbitraire échelles et indiquant le sens dans lequel chaleur énergie s'écoulera spontanément, c'est-à-dire d'un corps plus chaud (un à une température plus élevée) à un corps plus froid (un à une température plus basse).

Les mots clés dans l'entrée du dictionnaire Britannica sont "échelles arbitraires". La majeure partie du monde utilise le Celsius (° C) échelle de température, mais ici aux États-Unis (et un poignée d'autres pays) le Température en degrés Fahrenheit (°F) l'échelle est toujours utilisée. Écrire dans une organisation nationale de laboratoire magnétique blogue, Tim Murphy explique que "l'échelle de température Kelvin est utilisée par les scientifiques parce qu'ils voulaient une échelle de température où zéro reflète l'absence totale d'énergie thermique." Par conséquent, à zéro Kelvin (appelé zéro absolu), il n'y a pas d'énergie thermique disponible. Bien qu'elle ne soit pas utilisée au quotidien dans la communication météorologique ou climatique au public, l'échelle Kelvin est largement utilisée dans les calculs scientifiques dans mon domaine et dans bien d'autres.

Il devrait maintenant être évident pour vous qu'une température de -5 degrés F est simplement une construction d'une échelle non absolue avec un point de référence arbitraire de 0 (voir le tweet de Carmen Olivares ci-dessus). L'échelle Celsius utilise le point de congélation de l'eau comme référence. Selon un site Web du Glenn ResearchCenter de la NASA. Fahrenheit est un peu plus compliqué. Le site note: "Il utilisait à l'origine le point de congélation de l'eau de mer comme point zéro et le point de congélation de l'eau pure à 30 degrés, ce qui rendait la température d'une personne en bonne santé égale à 96 degrés." Le site Web de la NASA poursuit en disant que l'échelle a été ajustée, "Pour faire le point d'ébullition de l'eau pure 212 et le point de congélation de l'eau pure 32, ce qui a donné 180 degrés entre les deux points de référence."

Ok, alors qu'en est-il des températures négatives de refroidissement éolien ? Eh bien, la température du refroidissement éolien est également ancrée sur les mêmes échelles de température et explique ce qu'elle « ressent » réellement lorsque la température de l'air et le vent sont pris en compte. Le calcul est en fait un peu plus compliqué que vous ne le pensez. Selon le National Weather Service, les éléments suivants sont pris en compte :

• calcul de la vitesse du vent à environ 5 pieds
• un modèle à visage humain
• théorie du transfert de chaleur
• résistance des tissus cutanés.

Le tableau de conversion de la température de refroidissement éolien est ci-dessous. Un simple calculateur de refroidissement éolien est également disponible à ce lien.