Kalkulator Wind Chill

WC = 35,74 + 0,6215 · T − 35,75 · V^0,16 + 0,4275 · T · V^0,16, dengan T dalam °F dan V dalam mph

T

Suhu udara dalam Fahrenheit, karena skala itulah yang dipakai ketika persamaannya difit. Kotak isiannya menerima Celsius juga — sebagian besar dunia membaca termometer dalam Celsius, dan itu termasuk Indonesia — sehingga konversinya terjadi sekali di pintu masuk dan sekali di pintu keluar, sedangkan persamaannya sendiri tidak pernah melihat selain Fahrenheit. Perhatikan batas atasnya: rumusnya terdefinisi pada 50 °F atau lebih rendah, dan itulah sebabnya kotak suhunya berhenti di situ alih-alih di angka bulat yang lain. Di atas 50 °F sensasi dingin bukan lagi sesuatu yang orang rasakan, dan persamaannya diam-diam berhenti menggambarkan apa pun yang nyata — memberinya 70 °F menghasilkan sebuah angka, dan angka itu bukan sensasi dingin. Bagi pembaca di Indonesia, 50 °F sama dengan 10 °C, dan itulah angka yang perlu diingat: kota-kota di sini rata-rata berada dua puluh derajat di atasnya, jadi kotak ini memang dirancang untuk tempat lain.

V

Kecepatan angin dalam mil per jam, satuan tempat koefisiennya difit, dengan empat satuan lain dikonversikan ke dalamnya sebelum persamaannya berjalan. Batas bawah 3 mph adalah bagian dari definisinya dan bukan kemudahan: rumus 2001 dikalibrasi sehingga pada angin sekitar 3 mph hasilnya mendekati suhu udara, dan di bawah itu ia berhenti berperilaku baik — pada angin nol persamaannya mengembalikan nilai yang lebih hangat daripada udaranya, dan itu tidak masuk akal. Eksponen 0,16 itulah yang membuat kurva anginnya mendatar: selisih antara 5 dan 25 mph beberapa kali selisih antara 25 dan 45 mph, dan tabel acuan di bawah menampakkannya sebagai baris yang berhenti bergerak. Untuk pemakaian di Indonesia, kotak ini punya pilihan km/jam dan m/s, dan angin di sini biasanya dilaporkan dalam km/jam — jadi pilih km/jam dan isi angkanya apa adanya; 3 mph sendiri hanya sekitar 5 km/jam.

35,74, 0,6215, 35,75, 0,4275, 0,16

Kelima tetapan hasil fit dari revisi 2001 semuanya berasal dari satu model dan bukan dari satu pengukuran: perpindahan kalornya dihitung untuk wajah telanjang yang menghadap angin sambil berjalan melawannya pada sekitar 3 mph, pada berbagai suhu udara dan kecepatan angin. Rumus Siple dan Passel tahun 1945 yang dipakai selama setengah abad sebelumnya dibangun dari hal yang sama sekali lain — seberapa cepat air membeku di dalam botol plastik kecil yang berdiri di kedinginan Antarktika — dan yang digambarkannya adalah botol yang kehilangan kalor, bukan manusia. Kedua suku suhunya dan kedua suku anginnya bergabung sehingga hukuman anginnya bertambah besar seiring dinginnya: angin yang sama lebih mahal harganya pada −20 °F daripada pada 20 °F.

WC

Hasilnya dalam Fahrenheit, dicetak dalam Celsius sebagai baris utamanya. Ia bukan suhu, dan perbedaan itu bukan kejelimetan: ia adalah suhu udara yang akan mengambil kalor dari kulit terbuka dengan laju yang sama seperti suhu sebenarnya dan anginnya bersama-sama, pada orang yang berjalan 3 mph. Termometer tetap membaca suhu udara, air tetap membeku pada 0 °C, dan radiator mobil sama sekali tidak peduli pada angka ini — yang digambarkan sensasi dingin angin adalah seberapa cepat Anda sendiri kehilangan kalor, dan justru itulah yang menentukan apakah tangan Anda sakit setelah sepuluh menit.

Pakai sebelum keluar rumah pada hari yang dingin dan berangin. Ia paling berguna di dua ujungnya: memeriksa apakah perjalanan anak ke sekolah adalah masalah lima belas menit atau lima menit, dan menentukan berapa lama dari perjalanan pulang yang bisa dihabiskan di luar. Ia alat yang salah untuk apa pun yang bukan tentang kulit manusia: apakah pipanya akan membeku, apakah jalannya akan berlapis es, dan apakah tanamannya perlu ditutup semuanya pertanyaan tentang suhu udara, dan jawabannya ada di prakiraan biasa, bukan di halaman ini. Bagi pembaca di Indonesia pemakaiannya yang paling nyata ada dua, dan keduanya bukan cuaca sehari-hari di dataran rendah: pendakian gunung — hipotermia di jalur pendakian Indonesia terjadi pada suhu udara yang masih di atas nol tetapi disertai angin dan pakaian yang basah, dan itulah tepatnya keadaan yang digambarkan angka di halaman ini — dan perjalanan ke negeri beriklim dingin, tempat prakiraan cuacanya sering menyebut sensasi dingin yang jauh lebih rendah daripada suhunya.

1. Layar pertama: 10 °F dan 20 mph

   1. Udara 10 °F sudah dingin — itu sama dengan −12,2 °C
   2. Faktor anginnya: 20^0,16 = 1,6150
   3. WC = 35,74 + 0,6215 · 10 − 35,75 · 1,6150 + 0,4275 · 10 · 1,6150
   4. WC = 35,74 + 6,215 − 57,74 + 6,90 = −8,88 °F
   5. Baris Celsius: (−8,88 − 32) · 5/9 = −22,7 °C
   6. Dalam satuan Indonesia: udara −12,2 °C, angin 20 mph ≈ 32 km/jam

   Udaranya −12,2 °C dan anginnya membuatnya terasa seperti −22,7 °C — beban tambahan 10,5 °C sepenuhnya, diambil dari kulit terbuka oleh tidak lain daripada udara yang bergerak. Selisih itulah inti halaman ini, dan itulah sebabnya pembaca yang hanya melihat suhu prakiraan akan berpakaian terlalu tipis. Ini juga kasus yang paling sering ditemui dalam praktik: pagi musim dingin yang terang dan terasa tenang, tempat anginnya justru yang menentukan apakah perjalanannya menyenangkan atau menyakitkan. Untuk ukuran Indonesia, bandingkan dengan titik terdingin yang benar-benar bisa Anda temui di dalam negeri: embun upas di Dataran Tinggi Dieng pada musim kemarau menurunkan suhu permukaan sampai sekitar nol, sedangkan suhu udara di puncak-puncak tinggi pada malam hari bisa sedikit di bawah nol — dan pada suhu itu angin sebesar 32 km/jam sudah cukup untuk memindahkan batasnya ke wilayah yang berbahaya bagi pendaki yang basah.

2. Hari yang sejuk dengan angin lemah: 40 °F dan 5 mph

   1. Udara 40 °F sama dengan 4,4 °C
   2. Faktor anginnya: 5^0,16 = 1,2937
   3. WC = 35,74 + 24,86 − 46,25 + 22,12 = 36,47 °F
   4. Baris Celsius: (36,47 − 32) · 5/9 = 2,5 °C
   5. Dalam satuan Indonesia: udara 4,4 °C, angin 5 mph ≈ 8 km/jam

   Nyaris tidak ada angin, nyaris tidak ada hukumannya: udara 4,4 °C terasa seperti 2,5 °C, selisihnya kurang dari dua derajat. Halaman ini perlu tetap jujur di ujung rentangnya yang ini juga — kalkulator sensasi dingin yang mengeluarkan angka dramatis untuk hari yang tenang dan sejuk sedang memberi tahu pembacanya bahwa rumusnya adalah alat menakut-nakuti. Bacalah kedua contoh itu berdampingan dan bentuk persamaannya muncul: pada 5 mph suku anginnya kecil, pada 20 mph ia menjadi suku tunggal yang terbesar.

3. Sudut yang dingin: −20 °F dan 25 mph

   1. Udara −20 °F sama dengan −28,9 °C
   2. Faktor anginnya: 25^0,16 = 1,6737
   3. WC = 35,74 − 12,43 − 59,83 − 14,31 = −50,83 °F
   4. Baris Celsius: (−50,83 − 32) · 5/9 = −46,0 °C
   5. Dalam satuan Indonesia: udara −28,9 °C, angin 25 mph ≈ 40 km/jam

   Inilah sudut tabelnya tempat sebuah bacaan berhenti soal kenyamanan dan mulai soal radang dingin. Perhatikan angka mana yang membawa peringatannya: udaranya −28,9 °C, yang masih bisa ditahan lama dengan pakaian yang benar, sedangkan sensasi dinginnya −46,0 °C, yang merupakan jenis angka yang lain. Persamaannya tidak tahu berapa lama Anda akan berada di luar, apa yang Anda pakai, atau apakah wajah Anda tertutup, jadi perlakukan bacaannya sebagai alasan untuk memperpendek paparannya dan bukan sebagai pengukuran risiko Anda sendiri. Suhu sedingin ini tidak terjadi di dataran rendah Indonesia, tetapi kombinasi yang sepadan bisa muncul di tempat lain: suhu 0 °C dengan angin kencang di punggungan gunung menghasilkan bacaan yang jauh di bawah nol, dan pendaki yang basah menghadapinya tanpa kulit yang kering untuk dipertahankan.

4. Tempat kedua skala berselisih soal tandanya: 35 °F dan 10 mph

   1. Udara 35 °F sama dengan 1,7 °C — di atas titik beku
   2. Faktor anginnya: 10^0,16 = 1,4454
   3. WC = 35,74 + 21,75 − 51,67 + 21,63 = 27,45 °F
   4. Baris Celsius: (27,45 − 32) · 5/9 = −2,5 °C
   5. Dalam satuan Indonesia: udara 1,7 °C, angin 10 mph ≈ 16 km/jam

   Kasus yang ada hanya karena halaman ini mencetak kedua skalanya: udara 35 °F sama dengan 1,7 °C, nyaman di atas titik beku, sedangkan sensasi dinginnya 27,4 °F — yang dalam Celsius adalah −2,5 °C, di bawah titik beku. Kedua bacaan itu adalah suhu yang sama yang diucapkan dua kali; perbedaan tandanya semata-mata soal di mana nol diletakkan pada masing-masing skala. Ini perlu diketahui karena pembaca membandingkan sensasi dinginnya terhadap 0 °C untuk menilai risiko radang dingin, dan baris Fahrenheit di layar yang sama tidak akan membenarkannya. Bagi pembaca di Indonesia, kebiasaan ini justru yang perlu dibalik: Anda membaca dalam Celsius, jadi baris utamanya yang dipakai dan baris Fahrenheitnya yang boleh diabaikan — dan baris utama itulah yang memberi tahu Anda bahwa kulit terbuka sudah melewati titik beku walaupun udaranya belum.

Persamaannya hanya terdefinisi di dalam sebuah kotak: udara 50 °F atau lebih rendah, angin 3 mph atau lebih. Di luarnya aritmetikanya tetap berjalan dengan gembira dan hasilnya tidak berarti, dan itulah sebabnya halaman ini menolak alih-alih memperingatkan — sensasi dingin 60 °F pada udara 65 °F tampak seperti angka yang normal dan bukan. Nilainya adalah kesetaraan kehilangan kalor, bukan suhu: pipa membeku, jalan berlapis es, dan tanaman mati pada suhu udaranya, dan tidak ada bacaan di halaman ini yang mengubah salah satu dari itu. Ia mengandaikan tempat yang teduh — NWS tidak mencantumkan sinar matahari di antara keadaan tempat indeks ini didefinisikan, karena kalor radiasi bukan sesuatu yang bisa diperhitungkan oleh kecepatan angin. Ia mengandaikan orang yang berjalan sekitar 3 mph dengan pakaian kering dan wajah terbuka; berbaring diam dengan pakaian basah lebih buruk daripada angkanya, berjalan cepat lebih baik. Dan ia tidak mengatakan apa pun tentang lamanya: dua orang pada sensasi dingin yang sama, yang satu di luar selama lima menit dan yang satu selama satu jam, sama sekali tidak berada dalam bahaya yang sama. Penjelasan NWS sendiri berhati-hati pada batas yang sama — ia mencatat bahwa radang dingin menyerang kulit terbuka hanya setelah sensasi dinginnya di bawah titik beku, dan bahwa indeks ini menggambarkan manusia serta hewan dan bukan mobil, pipa, atau tanaman, yang tidak satu pun punya suhu kulit untuk dipertahankan. Satu catatan tambahan untuk Indonesia: karena kotak berlakunya berhenti di 10 °C, halaman ini menolak hampir semua suhu udara di negeri ini, dan penolakan itu adalah perilaku yang benar. Suhu udara rata-rata kota-kota Indonesia berada belasan sampai dua puluh derajat di atas batas itu, sehingga halaman ini memang tidak berbicara tentang cuaca sehari-hari di sini. Yang membuat angkanya relevan justru keadaan yang langka dan spesifik: malam di pegunungan tinggi pada musim kemarau, dan terutama pendaki yang basah serta kelelahan di punggungan yang berangin — di sanalah kehilangan kalor yang digambarkan halaman ini menjadi persoalan yang bukan kenyamanan. Perlu juga dicatat bahwa BMKG tidak menerbitkan bagan sensasi dingin angin seperti yang diterbitkan NWS; istilah Indonesia yang dipakai panel di halaman ini adalah sensasi dingin angin, dan tidak ada padanan resmi yang baku untuk bagan itu di Indonesia.

Apa rumus sensasi dingin angin (wind chill)?

WC = 35,74 + 0,6215 · T − 35,75 · V^0,16 + 0,4275 · T · V^0,16, dengan suhu udara T dalam Fahrenheit dan kecepatan angin V dalam mil per jam. Itulah persamaan yang diadopsi National Weather Service (NWS) bersama Meteorological Service of Canada pada 2001, menggantikan rumus 1945 yang diturunkan dari seberapa cepat air membeku di dalam botol plastik kecil yang dibiarkan berdiri di kedinginan Antarktika. Tetapan 2001-nya menggambarkan wajah telanjang yang berjalan melawan angin, dan NWS menguji indeks ini pada dua belas orang dewasa — orang-orang yang sedang melakukan kira-kira apa yang akan Anda lakukan. Ingat bahwa dua kotak isian di halaman ini bisa diisi dalam Celsius dan km/jam, sehingga Anda tidak perlu melakukan konversi itu sendiri.

Apakah sensasi dingin angin sama dengan suhu?

Tidak, dan perbedaannya penting. Sensasi dingin angin bukan suhu sama sekali: ia adalah suhu udara yang akan mengambil kalor dari kulit terbuka dengan laju yang sama seperti suhu sebenarnya dan angin sebenarnya bersama-sama, pada orang yang berjalan sekitar 3 mph. Termometer Anda tetap membaca suhu udara, air tetap membeku pada 0 °C, dan radiator mobil Anda tidak terpengaruh. Yang digambarkan angka itu adalah seberapa cepat Anda kehilangan kalor, dan itulah sebabnya ia hal yang tepat untuk dilihat ketika memutuskan berapa lama berada di luar serta hal yang salah untuk dilihat ketika memutuskan apakah tanamannya perlu ditutup. Ia juga angka yang memberi tahu Anda kapan radang dingin berhenti menjadi kemungkinan yang jauh pada pipi yang terbuka — itu pernyataan tentang kulit Anda, bukan tentang udaranya, dan tidak ada termometer yang bisa membuatnya.

Mengapa kalkulatornya menolak suhu di atas 50 °F?

Karena itulah puncak rentang tempat persamaannya terdefinisi — sebuah syarat rumusnya, bukan pengaturan di halaman ini. Di atas 50 °F angin hanya sedikit berpengaruh pada seberapa dingin yang Anda rasakan, dan kurva hasil fit-nya berhenti menggambarkan apa pun yang nyata; diberi 60 °F dan 20 mph ia mengembalikan 56,7 °F, angka yang tampak masuk akal dan tidak berarti apa-apa. Menjaga batas atas kotak isiannya di 50 °F membuat halaman ini tidak akan pernah bisa mencetak angka itu. Angka 50 °F sama dengan 10 °C, dan bagi pembaca di Indonesia batas itulah yang paling sering terasa mengganggu, karena suhu udara di sini biasanya 26 sampai 33 °C — jadi halaman ini akan menolak hampir setiap angka yang Anda masukkan pada hari biasa. (Kalau yang Anda cari adalah seberapa panas yang terasa, itu separuh lainnya dari gagasan yang sama dan ada di halaman indeks panas.)

Mengapa saya tidak bisa memasukkan kecepatan angin di bawah 3 mph?

Rumus 2001 dikalibrasi sehingga pada angin sekitar 3 mph sensasi dinginnya mendekati suhu udara, dan di bawah itu ia merosot: pada angin nol persamaannya mengembalikan 35,74 + 0,6215 · T, yang lebih hangat daripada udaranya, dan pada 1 mph ia hanya sedikit lebih tidak masuk akal. Daripada mencetak angka yang salah untuk hari yang tenang, batas bawah kotak isiannya berhenti di situ. Memasukkan 0 untuk berarti "tidak ada angin" adalah cara paling umum untuk bertemu batas ini, dan jawaban yang jujur untuk hari yang tenang sederhana saja: suhu udaranya sendiri. Dalam satuan Indonesia, 3 mph hanya sekitar 5 km/jam — angin yang sangat lemah, yang di kebanyakan tempat di Indonesia memang hampir selalu terlampaui pada siang hari.

Kecepatan angin mana yang harus saya masukkan — prakiraan, atau yang terasa di depan pintu saya?

Kecepatan angin prakiraan adalah isian yang dimaksud, dan itulah angka yang dipakai menggambar bagannya. Ia diukur di area terbuka, umumnya jauh di atas tinggi kepala, sehingga jalan yang terlindung, halaman tertutup, atau deretan pohon bisa benar-benar lebih tenang, dan sensasi dingin yang Anda alami akan lebih ringan daripada kata halaman ini. Sebaliknya juga mungkin terjadi di sudut yang terbuka atau di atas jembatan. Perlakukan bacaannya sebagai nilai untuk tanah terbuka dan sesuaikan dengan pengetahuan Anda sendiri tentang tempat yang akan Anda tuju — tidak ada kecepatan angin yang diketik ke dalam formulir yang bisa tahu tentang dinding yang akan Anda lalui.

Apakah sinar matahari mengubah sensasi dingin angin?

Ya, dan persamaannya tidak tahu tentang itu. Sensasi dingin angin mengandaikan tempat yang teduh: ia memperhitungkan kalor yang hilang ke udara yang bergerak, dan tidak mengatakan apa pun tentang kalor yang diperoleh dari matahari. National Weather Service mencatat bahwa sinar matahari yang terang bisa membuat hari musim dingin yang berangin terasa jelas lebih hangat daripada nilai di bagannya, dan itulah sebabnya −10 °C yang cerah dengan angin sedang bisa menyenangkan sementara bacaan yang sama pada hari yang mendung tidak. Bagan acuan di halaman ini digambar untuk kulit yang teduh, dan di antara keduanya itulah bacaan yang lebih berhati-hati.

Bisakah sensasi dingin angin lebih hangat daripada suhu udaranya?

Tidak di halaman ini, dan itu pemeriksaan kewajaran yang berguna atas aritmetikanya. Pada ujung paling ringan dari rentang yang sah — 50 °F dan batas bawah 3 mph — jawabannya 49,7 °F, sedikit di bawah suhu udaranya, dan setiap kombinasi yang lebih dingin atau lebih berangin bergerak semakin jauh ke bawah. Alasannya ada di persamaannya: pada atau di bawah 50 °F suku-suku anginnya selalu mengurangi lebih banyak daripada yang ditambahkannya, sehingga angin yang lebih kencang berarti bacaan yang lebih rendah. Kalau Anda pernah melihat sensasi dingin yang di atas suhu udaranya dari sebuah kalkulator, ia sedang diberi keadaan di luar rentang yang diterima halaman ini.

• Understanding wind chill — the NWS explainer behind this calculator: the validity conditions it enforces (at or below 50 °F, above 3 mph), the published equation, and the note that the index applies to people and animals rather than to objects — National Weather Service
• Wind chill safety — what the value means for people, and the caveats the NWS attaches to it — National Weather Service
• Wind chill calculation worksheet (PDF) — the one-page NWS worksheet carrying the equation with its published coefficients, plus the metric (W/m²) form — National Weather Service
• Wind chill — the history behind the two formulas this page contrasts: the 1945 index built on the cooling rate of a small plastic bottle as its contents turned to ice, measured by Siple and Passel in the Antarctic, and the 2001 model computed for a bare face walking into the wind — Wikipedia