حاسبة برودة الريح — درجة الحرارة المحسوسة
أدخل درجة حرارة الهواء وسرعة الريح لحساب مؤشر برودة الريح الرسمي المستخدم من قِبَل علماء الأرصاد في كندا والولايات المتحدة. تُظهر النتيجة درجة الحرارة الظاهرية التي تشعر بها بشرتك المكشوفة، مع خطر الإصابة بالصقيع وحدود التعرض الموصى بها.
أدخل درجة الحرارة وسرعة الريح لحساب برودة الريح.
كيف تعمل
ما هي برودة الريح ومن أين جاءت المعادلة؟
برودة الريح (وتُسمى أيضاً مؤشر برودة الريح أو درجة الحرارة الظاهرية) تقيس مدى سرعة فقدان البشرة الإنسانية المكشوفة لحرارتها في أجواء باردة وعاصفة. يكوّن الهواء الساكن طبقة عازلة رقيقة حول الجسم، فيما يزيلها الريح مما يسرّع فقدان الحرارة ويجعل الجو يبدو أكثر برودة مما يشير إليه الميزان الحراري.
طُوِّر أول مؤشر لبرودة الريح عام 1945 من قِبَل المستكشفَين القطبيين الجنوبيين بول سيبل وتشارلز باسيل، اللذين قاسا المدة التي تستغرقها زجاجة بلاستيكية مملوءة بالماء لتتجمد في ظروف متباينة من درجات الحرارة وسرعات الريح. استُخدمت معادلتهما على نطاق واسع لعقود، غير أنها انتُقدت لمبالغتها في تقدير الإحساس بالبرد.
في نوفمبر 2001، اعتمدت الخدمة الجوية الأمريكية (NWS) ووزارة البيئة والمناخ الكندية (ECCC) مشتركَتَين معادلة جديدة مستنبطة من تجارب على متطوعين بشريين. مشى المشاركون على أجهزة المشي في غرف مضبوطة المناخ، وقاست أجهزة استشعار انتقال الحرارة على جلد الوجه معدلات التبريد الفعلية. المعادلة المستخدمة اليوم هي: BR = 13.12 + 0.6215T − 11.37V^0.16 + 0.3965T×V^0.16 (مئوية/كم·س)، مع ما يعادلها بوحدات فهرنهايت والأميال.
لا تكون المعادلة ذات معنى فيزيائي إلا عندما تكون درجة حرارة الهواء 10°م (50°ف) أو أقل وسرعة الريح أعلى من 4.8 كم/س (3 أميال/س). خارج هذه الحدود يفقد النموذج دقته: الهواء الساكن لا يُنتج برودة ريح، والهواء الدافئ يعني اكتساب حرارة لا فقدانها.
خطر الصقيع والسلامة في الطقس البارد
يحدث الصقيع عندما يتجمد نسيج الجلد. تُسرّع برودة الريح هذه العملية بشكل حاد: عند برودة ريح −27°م يمكن أن تُصاب البشرة المكشوفة بالصقيع خلال 30 دقيقة. عند −35°م تضيق هذه النافذة إلى 10 دقائق، وعند −45°م تصير 5 دقائق، وعند −55°م أو أقل يمكن أن يحدث الصقيع في غضون دقيقتين.
مستويات الخطر المعتمدة لدى دائرة البيئة الكندية وخدمة NWS هي: لا خطر خاص فوق −27°م؛ تنبيه من الصقيع بين −27°م و−35°م؛ تحذير من −35°م إلى −45°م؛ خطر من −45°م إلى −55°م؛ وخطر شديد دون −55°م. هذه هي المستويات ذاتها المعروضة في هذه الحاسبة.
تشمل الإجراءات الوقائية الرئيسية: تغطية جميع البشرة المكشوفة (خاصةً الخدين والأنف والأذنين وأصابع اليدين والقدمين)، والبقاء جافاً (تفقد الملابس المبللة نحو 90% من قيمتها العازلة)، وارتداء الملابس على طبقات للاحتفاظ بالهواء الدافئ، وإخبار شخص ما بالمسار المخطط ووقت العودة. الأطفال وكبار السن أكثر عرضة للصقيع لأن أجهزة تنظيم حرارة أجسامهم أقل كفاءة.
لا تؤثر برودة الريح في الأجسام غير الحية بالطريقة ذاتها. لن يبرد محرك سيارتك أو أنبوب مجمّد أو زجاجة ماء إلى ما دون درجة حرارة الهواء الفعلية — برودة الريح خاصة بالأجسام التي تولّد حرارتها الذاتية (كالجسم البشري). ستصل سيارة متوقفة في الخارج إلى درجة حرارة المحيط، لكنها لن تنخفض عنها بأي حال من الأحوال مهما كانت سرعة الريح.
برودة الريح ومؤشر الحرارة: وجهان لدرجة الحرارة الظاهرية
درجة الحرارة الظاهرية هي المفهوم الشامل: إذ تصف درجة الحرارة التي يشعر بها الشخص مع مراعاة تفاعل درجة حرارة الهواء مع الرطوبة (مؤشر الحرارة) أو الريح (برودة الريح). تعمل المعادلتان في موسمين متعاكسين ولا تُطبَّقان في آنٍ واحد.
يُطبَّق مؤشر الحرارة (ويُعرف بـ«هيوميدكس» في كندا) عندما تتجاوز درجات الحرارة نحو 27°م (80°ف). تُبطئ الرطوبة العالية تبخّر العرق مما يقلل من الآلية الأساسية لتبريد الجسم ويجعل الهواء يبدو أكثر حرارة مما يشير إليه الميزان الحراري.
في المقابل، برودة الريح مقياس شتوي: تُطبَّق دون 10°م (50°ف). بدلاً من عرقلة التبريد كما تفعل الرطوبة في الصيف، تُسرّع الريحُ التبريدَ بتعطيل الطبقة الحدية من الهواء الدافئ حول الجلد.
معاً، يمنح مؤشر الحرارة وبرودة الريح علماءَ الأرصاد صورةً كاملة لمستوى الراحة الحرارية في الهواء الطلق في جميع الأحوال الجوية. كلاهما مقياس إرشادي لا قياس فيزيولوجي مباشر — تتأثر درجة الإحساس الفعلية لكل شخص بعوامل فردية كمستوى اللياقة البدنية والملبس وتكوين الجسم والتأقلم.
أسئلة شائعة
›ما هي برودة الريح؟
برودة الريح هي درجة الحرارة الظاهرية التي تشعر بها البشرة الإنسانية المكشوفة جراء الجمع بين الهواء البارد والريح. تزيل الريح الطبقة الرقيقة من الهواء الدافئ التي تلامس بشرتك عادةً، مما يرفع معدل فقدان الحرارة ويجعلك تشعر ببرد أشد مما يشير إليه الميزان الحراري.
›ما المعادلة التي تستخدمها هذه الحاسبة؟
تستخدم المعادلة الرسمية لـ NWS ودائرة البيئة الكندية المعتمدة عام 2001. المتري: BR = 13.12 + 0.6215T − 11.37V^0.16 + 0.3965T×V^0.16، حيث T بالمئوية وV بالكم/س. الإمبراطوري: BR = 35.74 + 0.6215T − 35.75V^0.16 + 0.4275T×V^0.16، حيث T بالفهرنهايت وV بالأميال/س. اعتُمدت المعادلة بعد اختبارها على متطوعين بشريين وحلّت محل نموذج سيبل-باسيل القديم.
›لماذا لا تنطبق برودة الريح فوق 10°م (50°ف)؟
فوق 10°م يتنبأ نموذج برودة الريح بقيمة أعلى من درجة الحرارة الفعلية لرياح معتدلة، وهو أمر مضلل من الناحية الفيزيائية. اختارت خدمة NWS 10°م حداً أعلى تمثّل فيه المعادلة فقدان حرارة الجسم البشري بصورة موثوقة. في الطقس الدافئ، الرطوبة (لا سرعة الريح) هي العامل المحوري في درجة الحرارة المحسوسة.
›لماذا لا تنطبق برودة الريح دون 4.8 كم/س (3 أميال/س)؟
عند سرعات ريح منخفضة جداً تصبح المعادلة غير موثوقة لأن الحد الرياضي V^0.16 يقترب من 1 فتتدهور المعادلة. في الأحوال الهادئة أو شبه الهادئة تُعتمد درجة حرارة الهواء الفعلية مساويةً للدرجة الظاهرية.
›هل تؤثر برودة الريح على سرعة تجمد سيارتي أو الأنابيب؟
لا. برودة الريح تصف فقط فقدان الحرارة من الأجسام التي تولّد حرارتها الذاتية، ولا تخفّض درجة حرارة الهواء الفعلية. سيصل كتلة المحرك أو أنبوب الماء أو خط الوقود في نهاية المطاف إلى درجة حرارة الهواء الفعلية لكنها لن تهبط دونها بسبب الريح.
›كم تستغرق الإصابة بالصقيع؟
عند برودة ريح −27°م (−17°ف) يمكن أن يحدث الصقيع على البشرة المكشوفة خلال 30 دقيقة. عند −35°م (−31°ف) تقلص النافذة إلى نحو 10 دقائق، وعند −45°م (−49°ف) تصير 5 دقائق، وعند −55°م (−67°ف) أو أقل قد يتطور الصقيع في غضون دقيقتين. هذه المستويات مستقاة من جدول التحذيرات الصادر عن NWS ودائرة البيئة الكندية.
›هل برودة الريح هي ذاتها الهيوميدكس أو مؤشر الحرارة؟
لا. الهيوميدكس ومؤشر الحرارة مقياسان صيفيان يراعيان الرطوبة التي تجعل الطقس الحار أكثر لهباً. برودة الريح مقياس شتوي يراعي الريح التي تجعل الطقس البارد أشد قسوة. لا يُطبَّق الاثنان في الوقت ذاته.
›ماذا أرتدي عندما تقع برودة الريح في نطاق التحذير؟
غطِّ جميع البشرة المكشوفة: ارتدِ قناعاً للوجه أو بلاكلافا وقفازات عازلة وطبقات خارجية مقاومة للماء. ارتدِ طبقات داخلية تُبعد الرطوبة للبقاء جافاً، إذ تفقد الملابس المبللة ما يصل إلى 90% من قيمتها العازلة. قيّد تواجدك في الهواء الطلق بأقل من 30 دقيقة وأخبر شخصاً ما إذا خرجت في ظروف التحذير أو الخطر.
أدوات ذات صلة
آخر تحديث: