Veja por que as temperaturas do ar ou do vento podem ser negativas

Estou digitando isso da área de Atlanta agora, e está frio. Na verdade, a temperatura atual em minha casa é de 9 graus F e os ventos são de aproximadamente 24 mph. Isso significa que parece -5 graus F lá fora. Mas o que realmente significa uma temperatura negativa? Afinal, você nunca ouviu ninguém dizer que pesa -45 libras ou que está consumindo -2 galões de água. Aqui está um pequeno e rápido “101” científico, já que grande parte do país suporta temperaturas de ar e vento frios brutalmente.

Primeiro, vamos começar com o básico. Temperatura é definido pelo Glossário da American Meteorological Society (AMS) como, “A quantidade medida por um termômetro….molecular energia cinética….” É realmente uma medida da energia associada ao movimento molecular. Essa é a definição adequada de “ciências física-atmosféricas”. No entanto, a definição por Britannica on-line fornece pistas sobre por que temos valores negativos de temperatura do ar ou da sensação térmica. Essa definição da Britannica diz que a temperatura é uma “medida de calor ou frio expressa em termos de qualquer um dos vários arbitrário escalas e indicando a direção em que calor energia fluirá espontaneamente, ou seja, de um corpo mais quente (a uma temperatura mais alta) para um corpo mais frio (a uma temperatura mais baixa).

As palavras-chave na entrada do dicionário Britannica são “escalas arbitrárias”. A maior parte do mundo usa o Celsius (° C) escala de temperatura, mas aqui nos EUA (e uma punhado de outros países) o Temperatura Fahrenheit (°F) escala ainda é usada. Escrevendo em uma organização nacional de laboratório magnético blog, Tim Murphy explica que “a escala de temperatura Kelvin é usada pelos cientistas porque eles queriam uma escala de temperatura em que o zero refletisse a completa ausência de energia térmica”. Portanto, em zero Kelvin (conhecido como zero absoluto), não há energia térmica disponível. Embora não seja usada no dia-a-dia ou na comunicação do clima para o público, a escala Kelvin é amplamente usada em cálculos científicos dentro do meu campo e muitos outros.

Agora deve estar claro para você que uma temperatura de -5 graus F é simplesmente uma construção de uma escala não absoluta com um ponto de referência arbitrário de 0 (veja o tweet de Carmen Olivares acima). A escala Celsius usa o ponto de congelamento da água como referência. De acordo com um site da NASA Glenn Research Center. Fahrenheit é um pouco mais complicado. o site do Network Development Group observa: “Ele originalmente usava o ponto de congelamento da água do mar como ponto zero e o ponto de congelamento da água pura como 30 graus, o que tornava a temperatura de uma pessoa saudável igual a 96 graus”. O site da NASA continua dizendo que a escala foi ajustada: “Para fazer o ponto de ebulição da água pura 212 e o ponto de congelamento da água pura 32, que deu 180 graus entre os dois pontos de referência”.

Ok, e as temperaturas negativas do vento frio? Bem, a temperatura do vento frio também está ancorada nas mesmas escalas de temperatura e explica o que realmente “sente” quando a temperatura do ar e o vento são considerados. O cálculo é realmente um pouco mais complicado do que você imagina. De acordo com Serviço Nacional de Meteorologia, as seguintes coisas são consideradas:

• cálculo da velocidade do vento em aproximadamente 5 pés
• um modelo de rosto humano
• teoria da transferência de calor
• resistência dos tecidos cutâneos.

O gráfico de conversão de temperatura de resfriamento do vento está abaixo. Uma calculadora simples de sensação térmica também está disponível neste link.