風冷指数計算

WC = 35.74 + 0.6215 · T − 35.75 · V^0.16 + 0.4275 · T · V^0.16（T：°F、V：mph）

T

気温を華氏で表したもの。この式が当てはめられたのが華氏の目盛りだからです。入力欄は摂氏も受け付けます——世界のほとんどの読者は摂氏で温度計を読むからです——が、その場合は入り口で1回、出口で1回だけ換算し、式そのものは華氏しか見ません。上限にも注意してください。この式が定義されているのは50 °F以下で、気温の入力欄がそこで止まるのはそのためです。50 °Fを超えると風による寒さはほとんど感じられなくなり、当てはめた曲線は何も説明しなくなります。70 °Fを入れると数は返ってきますが、それは風冷指数ではありません。

V

風速をマイル毎時で表したもの。係数が当てはめられた単位で、ほかの4つの単位は式に入る前にこれへ換算されます。下限の3 mphは便宜ではなく定義の一部です。2001年の式は、風速がおよそ3 mphのとき結果が気温に近くなるように合わせてあり、それより弱くなると挙動が崩れます。風速0では式が気温より高い値を返し、それは意味の通らない数です。べき指数0.16が風の曲線を寝かせます。5 mphと25 mphの差は、25 mphと45 mphの差の何倍もあり、下の参考表では行が動かなくなる形でそれが見えます。

35.74, 0.6215, 35.75, 0.4275, 0.16

2001年版の5つの定数は、1回の測定ではなく1つのモデルから出ています。熱の移動は、風に向かって約3 mphで歩く裸の顔について、気温と風速を振って計算されました。半世紀にわたって使われていた1945年のSipleとPasselの式は、まったく別のものに基づいていました——南極の寒気の中に置いた小さなプラスチックの瓶で水がどれだけ速く凍るか——であり、それが表しているのは人ではなく熱を失っていく瓶です。2つの気温の項と2つの風の項が組み合わさることで、寒いほど風の罰が大きくなります。同じ風でも、−20 °Fのほうが20 °Fより高くつきます。

WC

結果を華氏で表したもの。主結果の行は摂氏で印刷されます。これは温度ではありません。その区別は細かい話ではなく、実際の気温と実際の風が一緒に肌から奪うのと同じ速さで熱を奪うような気温、という意味です（約3 mphで歩く人を想定しています）。温度計はこれまでどおり気温を指し、水は0 °Cで凍り、車のラジエーターはこの数を気にしません。風冷指数が表しているのはあなた自身がどれだけ速く熱を失うかで、それは10分後に手が痛くなるかどうかを決める、まさにその量です。

寒くて風のある日に外へ出る前に使ってください。予報の気温と、車までの道のりの体感が食い違う日です。役に立つのは両端で、子どもの通学が15分の問題か5分の問題かを見るときと、通勤のうちどれだけを屋外で過ごすかを決めるときです。人の肌についてでない話には向いていません。水道管が凍るか、道路が凍結するか、植物に覆いが要るかは、いずれも気温についての問いで、答えはこのページではなく普通の予報にあります。

1. 既定の値：10 °Fと20 mph

   1. 気温10 °Fはすでに寒く、摂氏では−12.2 °C
   2. 風の係数：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. 摂氏の行：(−8.88 − 32) · 5/9 = −22.7 °C

   気温は−12.2 °Cで、風のせいで−22.7 °Cに感じられます。まるまる10.5 °Cぶんの負担が、動く空気だけで露出した肌から奪われています。この差がこのページの主題そのもので、予報の気温だけを見た人が薄着になってしまう理由でもあります。実際にいちばん多く出会うのもこの場合です。冬の明るい朝、風がなければ穏やかに感じられるところで、散歩が楽しいかつらいかを決めているのは風のほうです。

2. 穏やかな日と弱い風：40 °Fと5 mph

   1. 気温40 °Fは4.4 °C
   2. 風の係数：5^0.16 = 1.2937
   3. WC = 35.74 + 24.86 − 46.25 + 22.12 = 36.47 °F
   4. 摂氏の行：(36.47 − 32) · 5/9 = 2.5 °C

   風はほとんどなく、罰もほとんどありません。4.4 °Cの気温が2.5 °Cに感じられ、その差は2度に届きません。このページは範囲のこの端についても正直であり続ける価値があります。穏やかで風のない日に劇的な数を出す風冷指数計算は、この式が脅しの道具だと読者に告げていることになるからです。2つの例を並べて読むと式の形が見えてきます。5 mphでは風の項は小さく、20 mphではそれが最大の項です。

3. 寒い側の角：−20 °Fと25 mph

   1. 気温−20 °Fは−28.9 °C
   2. 風の係数：25^0.16 = 1.6737
   3. WC = 35.74 − 12.43 − 59.83 − 14.31 = −50.83 °F
   4. 摂氏の行：(−50.83 − 32) · 5/9 = −46.0 °C

   この表の角は、読者が快適さの話をやめ、凍傷の話を始める場所です。どの数が警告を担っているかに注目してください。気温は−28.9 °Cで、適切な服装なら長く耐えられますが、風冷指数は−46 °Cで、これは性質の違う数です。この式は、あなたがどれだけ外にいるのか、何を着ているのか、顔を覆っているのかを知りません。ですからこの数は、あなた自身の危険度の測定値ではなく、露出を短くする理由として扱ってください。

4. 2つの目盛りが符号で食い違うところ：35 °Fと10 mph

   1. 気温35 °Fは1.7 °C——氷点より上
   2. 風の係数：10^0.16 = 1.4454
   3. WC = 35.74 + 21.75 − 51.67 + 21.63 = 27.45 °F
   4. 摂氏の行：(27.45 − 32) · 5/9 = −2.5 °C

   この場合は、このページが両方の目盛りを出すからこそ存在します。気温35 °Fは1.7 °Cで、氷点より十分上です。ところが風冷指数は27.4 °F、摂氏にすると−2.5 °Cで、氷点を下回ります。2つの読みは同じ温度を2通りに言ったもので、符号の違いはそれぞれの目盛りで0がどこにあるかの違いにすぎません。知っておく価値があるのは、読者が霜の危険を判断するときに風冷指数を0 °Cと比べるからで、同じ画面の華氏の行はそれを裏づけてくれません。

この式が定義されているのは、気温50 °F以下かつ風速3 mph以上という箱の中だけです。その外でも計算は勝手に動き続け、結果は意味を持ちません。ですからこのページは警告ではなく拒否を選んでいます。気温65 °Fで風冷指数が60 °Fという数は、普通の数に見えて、そうではないからです。この値は熱の損失を置き換えたもので、温度ではありません。水道管は凍り、道路は凍結し、植物は枯れますが、それらはみな気温のほうで決まります。このページのどの数もそれを変えません。日陰を前提にしています。NWSが指数の定義に挙げる条件に日射はなく、輻射熱は風速では表せないからです。乾いた服を着て約3 mphで歩き、顔を出している人を前提にしています。ぬれた服でじっとしているのはこの数より悪く、速く歩くのはこの数よりましです。そして、どれだけ外にいるかについては何も言いません。同じ風冷指数でも、5分の人と1時間の人はまったく同じ危険にはありません。NWS自身の解説も同じ境界に気をつけていて、凍傷が露出した肌に起きるのは風冷指数が氷点を下回ってからだと書き、この指数が人と動物を対象にしていて、車や水道管や植物はそうではないとしています。どれも守るべき皮膚温を持っていません。

風冷指数の式は何ですか

WC = 35.74 + 0.6215 · T − 35.75 · V^0.16 + 0.4275 · T · V^0.16（気温Tは華氏、風速Vはマイル毎時）という式です。これは米国気象局（NWS）とカナダ気象局が2001年に採用した式で、1945年の式を置き換えました。1945年の式は、南極の寒気の中に置いた小さなプラスチックの瓶の中で水がどれだけ速く凍るかから導かれたものでした。2001年の定数は風に向かって歩く裸の顔を表していて、NWSは12人の成人被験者でこの指数を検証しました。あなたがこれからしようとしていることと、おおよそ同じことをしていた人たちです。

風冷指数は体感温度そのものですか

いいえ、違います。風冷指数は温度ですらないからです。実際の気温と実際の風が一緒に働いたときに、約3 mphで歩く人の露出した肌から奪うのと同じ速さで熱を奪うような気温、というのがその意味です。温度計はこれまでどおり気温を指し、水は0 °Cで凍り、車のラジエーターは影響を受けません。この数が表しているのは熱を失う速さで、だから外にどれだけいていいかを決めるときには正しい数で、植物に覆いを掛けるかどうかを決めるときには間違った数なのです。凍傷が遠い話でなくなるのはいつか——それを教えてくれるのもこの数です。それは空気ではなくあなたの肌についての話で、温度計には言えません。

50 °Fを超える気温を計算できないのはなぜですか

それがこの式の定義されている範囲の上端だからです。このページの設定ではなく、式の条件です。50 °Fを超えると、風は寒さの感じ方にほとんど影響しなくなり、当てはめた曲線は何も表さなくなります。60 °Fで20 mphを入れると56.7 °Fが返り、これはもっともらしく見えて何の意味も持ちません。入力欄の上限を50 °Fにしておけば、このページがその数を印刷することは原理的にありません。（暑さのほうを感じ取る話は別の指数で、ヒートインデックスのページにあります。）

3 mphより弱い風速を入れられないのはなぜですか

2001年の式は、風速がおよそ3 mphのとき風冷指数が気温に近くなるように合わせてあり、それより弱いと崩れます。風速0では式が35.74 + 0.6215 · Tという値を返し、これは気温より暖かく、1 mphでも少しだけましになる程度です。風のない日のために間違った数を印刷するより、入力欄の下限をそこで止めています。0を「風がない」の意味で入れるのがこの限界にいちばんよく出会う道で、風のない日の正直な答えは気温そのものです。

どの風速を入れればいいのですか——予報の値か、それとも玄関先で感じる風か

予報の風速が想定された入力で、早見表もその数に対して描かれています。予報の風速は開けた場所、ふつうは頭よりずっと高い高さで測られるので、建物に囲まれた通りや中庭、木立の中は実際にはもっと穏やかで、感じる風冷指数はこのページより弱くなります。反対に、風当たりの強い角や橋の上では強くなることもあります。開けた土地での値だと考えて、これから行く場所について自分が知っているぶんだけ調整してください。入力欄に打ち込んだ風速が、これから回り込む壁のことを知ることはありません。

日差しは風冷指数を変えますか

変えますが、式はそれを知りません。風冷指数は日陰を前提にしています。動く空気へ失う熱は数えますが、太陽から得る熱には何も言いません。米国気象局は、明るい日差しがあると風の強い冬の日が早見表の値より目に見えて暖かく感じられると述べています。ですから−10 °Cで風が強い日でも晴れていれば快適で、同じ気温でも曇っていればそうではありません。このページの参考表は日陰の肌に向けて描かれたもので、2つのうち慎重なほうの読みです。

風冷指数が気温より高くなることはありますか

このページではありません。これは計算の健全性チェックとしても役立ちます。有効な範囲のいちばん穏やかな端——50 °Fと下限の3 mph——では答えは49.7 °Fで、気温よりわずかに低くなり、それより寒い組み合わせでも風の強い組み合わせでも、さらに下がるだけです。理由は式にあります。50 °F以下では風の項が常に足すより多く引くので、風が強ければ強いほど読みは低くなります。計算機が出した風冷指数が気温より高いのを見たら、それはこのページが受け付けない範囲の条件を入れられているということです。

• Understanding wind chill — この計算機の背景にあるNWSの解説：このページが強制している有効条件（50 °F以下、3 mph超）、公開されている式、そしてこの指数が対象とするのは物ではなく人と動物だという注記 — National Weather Service
• Wind chill safety — この値が人にとって何を意味するか、そしてNWSが添えている注意事項 — National Weather Service
• Wind chill calculation worksheet (PDF) — 公開されている係数つきの式と、そのメートル法（W/m²）の形を載せたNWSの1ページの計算ワークシート — National Weather Service
• 風冷指数 — このページが対比する2つの式の背景：南極でSipleとPasselが測った、小さなプラスチック瓶の中身が凍る速さに基づく1945年の指数と、風に向かって歩く裸の顔について計算された2001年のモデル — Wikipedia