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[科普中国]-有效天空温度

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有效天空温度亦称“实感温度”,是在人类卫生学中根据气温、气湿、气流三个主要温热因素对人综合作用时,人的主观感觉制定出的一个指标。

定义到达地球表面的太阳辐射是短波辐射。如果我们用地表接收的太阳辐射总量减去被云层、大气颗粒和地表所反射的辐射量,那么剩下的就是地表所吸收的辐射量;接着再从地表吸收的辐射量中减去被地表反射回空中的长波辐射,那么剩下的就是使地表温度升高所需的太阳辐射。地表温度可以通过太阳常数被计算出来。我们用这种方法可以推算出全球的地表平均温度。这一温度被称为有效温度,其数值大约是1.4°F(-17℃),其中赤道地区和两极地区的温度会高于或低于这一数值。

应该说这只是从理论上对全球地表平均温度的推算,实际情况并非如此,否则地球就会永远处于冰期。现在地球表面的平均温度是59°F(15℃),比有效温度高出57.6°F(32℃)。导致地表实际平均温度与有效温度之间差异的原因在于地表所反射的长波辐射不是被直接反射回太空而是被大气层吸收了。大气层中吸收长波辐射的不是氧等主要成分,而是水蒸气和其他一些微量成分。它们吸收长波辐射后大气温度上升,而大气温度上升后又将热量向四周辐射。其中一部分热量进入太空,另一部分热量则又回到地表并被地表吸收,因此地表实际平均温度高于有效温度。1

相关计算有效天空温度亦称“实感温度”,是在人类卫生学中根据气温、气湿、气流三个主要温热因素对人综合作用时,人的主观感觉制定出的一个指标。

但一些气候生理学家,以空气干球温度和湿球温度对动物热调节(根据直肠温度变化)的相对重要性,分别乘以不同系数所得结果,称为“有效温度”,其计算公式分别如下:

人:

牛:

猪:

鸡:

式中:为干球温度,为湿球温度。

例如干球30℃,湿球25℃,对人、牛、猪和鸡的有效温度分别为25.75、26.75、28.25和28.75℃。可见皮肤蒸发能力较强的人和动物,湿球温度较干球温度为重要;皮肤蒸发能力较弱的,干球温度较湿球温度为重要。此外,在湿度适宜(相对湿度50%~60%)、没有强制对流散热、环境平均辐射温度等于空气温度的条件下,空气温度亦被称为有效温度或标准环境温度,应加以区别。2

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学