风寒指数计算器

WC = 35.74 + 0.6215 · T − 35.75 · V^0.16 + 0.4275 · T · V^0.16，其中 T 是华氏气温，V 是英里每小时的风速

T

气温，单位华氏度——这条算式是在华氏刻度上拟合出来的，内部一律用它。输入框也接受摄氏，因为中文读者按摄氏度想问题，所以摄氏只在开头换进去一次、结尾换出来一次，中间全程华氏。上边界 50 ℉（约 10 ℃）是式子自己的条件：50 ℉ 以上风对人冷不冷的影响已经很小，拟合出来的曲线不再描述真实的东西。往 70 ℉ 里代，算式照样给出一个数，看起来很正常，而它什么也不是。

V

风速，英里每小时，因为系数是在这个单位下拟合的；另外四种单位（km/h、m/s、ft/s、节）都会先折算成 mph 再进算式。下边界 3 mph 属于定义而不是方便：2001 年那一版是校准到「风速约 3 mph 时读数接近气温」的，再低就散了架——风速取 0 时算式返回的值比气温还高，那是荒谬的。指数 0.16 是风速曲线变平的原因：从 5 mph 加到 25 mph 的代价，是 25 mph 加到 45 mph 的好几倍，下面那张速查表里，一行横着读会看到它很快就走不动了。

35.74、0.6215、35.75、0.4275、0.16

2001 年那次修订拟合出来的五个常数，来自同一套模型而不是同一场测量：它是按「一张裸脸正对着风、以约 3 mph 迎风走」在各种气温与风速下算出来的散热。此前用了半个世纪的 1945 年 Siple 与 Passel 式，依据的完全是另一回事——南极寒风里一只小塑料瓶中水结冰有多快，它描述的是水瓶在散热，不是人在散热。两组温度项与两组风速项合起来的效果是：风带来的额外代价随气温降低而变大，同样的风在 −20 ℉ 处比在 20 ℉ 处更贵。

WC

结果，原式给的是华氏，本页把摄氏印成主行——中文读者按摄氏度读天气，而算式只能在华氏刻度上求值，这一步换算是必须的、也只做这一次。它不是气温，这一点在这条式子上尤其要紧：在一名以约 3 mph 行走的人身上，它与真实气温加真实风速带走的皮肤热量相同。温度计读到的仍然是气温，水仍然在 0 ℃ 结冰，汽车水箱根本不认识这个数——风寒描述的是你个人散热有多快，而那正是决定十分钟后手会不会疼的量。

50 ℉ 与 3 mph

算式适用范围的上下两条边界，也是输入框那两个看起来奇怪的限值。它们不是取整齐的数，而是拟合数据的尽头：上边界是 50 ℉（约 10 ℃），下边界是 3 mph。为什么宁可让页面报错也不放宽？因为越界的算术不会崩，只会安静地给出一个像模像样的数字——一个 65 ℉ 配 20 mph 得到的「风寒 60 ℉」在结果面板上与合法结果长得完全一样，谁也看不出它没有意义。中国气象局的科普里另有一条经验说法：气温 0 ℃ 以上时风力每增加 2 级、体感下降 3~5 ℃，0 ℃ 以下时每增加 2 级下降 6~8 ℃。它与本页的算式对不上：气温 10 ℃、风速 10 mph 时本页给 7.8 ℃，只比气温低 2.2 ℃；而按「每增加 2 级降 3~5 ℃」折算，从无风到 3 级风的降幅该在 4.5~7.5 ℃。对不上是因为两者的风速口径与拟合数据都不同——一边用风力等级，一边用 mph；一边来自中国的服务经验，一边来自风洞实验。知道有两个数，比以为只有一个数要安全。

冷天有风的时候出门前用它，尤其是天气预报的气温和你走出楼门的感觉对不上的那种日子。它最有用的是两头：判断孩子上学那段路是十五分钟的事还是五分钟的事，以及决定通勤里有多少可以待在户外。不要拿它当别的用途的答案——水管冻不冻、路面结不结冰、花要不要盖，问的是气温，看平常的天气预报就行，这一页上的任何读数都改变不了那几件事。也不是拿它来判断「今天要不要穿秋裤」：那是体感温度的另一支（穿衣指数），把湿度、日照、云量与前期累积温度都算了进去，本页只算风那一支。

1. 首屏：10 ℉、20 mph

   1. 气温 10 ℉，换成摄氏是 −12.2 ℃
   2. 风因子：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 ℉
   5. 换回摄氏：(−8.88 − 32) · 5/9 = −22.7 ℃

   空气是 −12.2 ℃，风把它变成 −22.7 ℃——多出来的 10.5 ℃ 全由流动的空气造成，它没让天气变冷，只是加快了你散热的速率。这个差额就是这一页存在的理由，也是只看天气预报气温的人容易穿少的原因。这也是实践里最常见的那种天气：晴、干、走到路口才发现风比想象中大。注意 −12.2 ℃ 与 −22.7 ℃ 都不算极端，而这个差值是十度——同样的风在更低的温度上会拉开更多。

2. 风很小的一天：40 ℉、5 mph

   1. 气温 40 ℉，换成摄氏是 4.4 ℃
   2. 风因子：5^0.16 = 1.2937
   3. WC = 35.74 + 24.86 − 46.25 + 22.12 = 36.47 ℉
   4. 换回摄氏：(36.47 − 32) · 5/9 = 2.5 ℃

   风几乎没有，代价也几乎没有：4.4 ℃ 的空气体感 2.5 ℃，差不到两度。这一端同样值得看——一个在无风温和的日子里也报出戏剧性数字的风寒计算器，等于在告诉读者这条式子是吓人的工具。与上一条并读，式子的形状就出来了：5 mph 时风项在整个和式里很小，20 mph 时它已经是最大的一项。这也是「3 mph 以下不适用」那句话的直观版：风越小，这条曲线越贴回气温。

3. 最冷的一角：−20 ℉、25 mph

   1. 气温 −20 ℉，换成摄氏是 −28.9 ℃
   2. 风因子：25^0.16 = 1.6737
   3. WC = 35.74 − 12.43 − 59.83 − 14.31 = −50.83 ℉
   4. 换回摄氏：(−50.83 − 32) · 5/9 = −46.0 ℃

   这是表里最冷的那一角：读数从「舒不舒服」变成「会不会冻伤」。要看清是哪一个数在报警：气温 −28.9 ℃，穿对了能待很久；风寒 −46 ℃，是另一类数字。式子的自变量只有气温与风速两个，它不知道你要在外面待多久、穿的是什么、脸有没有遮住，所以这个读数的用法是缩短暴露时间，而不是当成对自己风险的测量。中国气象局那篇文章给的也是同一句务实结论：风寒效应只发生在衣服之外的皮肤上，把裸露的皮肤减少，它就能降到最低。

4. 两种刻度对不上号的一个输入：35 ℉、10 mph

   1. 气温 35 ℉ 是 1.7 ℃——在冰点以上
   2. 风因子：10^0.16 = 1.4454
   3. WC = 35.74 + 21.75 − 51.67 + 21.63 = 27.45 ℉
   4. 换回摄氏：(27.45 − 32) · 5/9 = −2.5 ℃

   这一条只因为页面同时印两种刻度才值得说：气温 35 ℉ 即 1.7 ℃，在冰点以上，而风寒 27.4 ℉ 换算过来是 −2.5 ℃，在冰点以下。两个读数是同一个温度的两种写法，符号不同只是两种刻度零点的位置不同。之所以要指出来，是因为中文读者的冻伤判断习惯拿 0 ℃ 作界，而同一屏上的华氏那一行不会确认这件事——看摄氏那一行。

适用范围的边界是硬的：气温 50 ℉（约 10 ℃）以下、风速 3 mph 以上。出了这个框，算术照跑，答案没有意义，所以本页是拒绝而不是提醒——「风寒 60 ℉」这种数在面板上与真答案长得一模一样，看不出它什么也不是。读数描述的是散热速率，不是温度：水管冻、路面结冰、作物受冻，发生在气温上，本页任何一个数都改变不了它们。它假定的是阴影处——NWS 把「无日照」写成这条指数的适用条件之一，日照带来的辐射热会让有风冷天好受一些，而风速这个自变量表达不了它，所以本页的读数是两者中保守的那一个。它假定的还是以约 3 mph 行走、穿着干衣服的人：坐在没遮挡的电动车上会更快散热，跑起来则会好一些，这个差别在面板上看不出来。最后，它完全不看时长：同一个风寒读数下待五分钟与待一小时，风险不是一个量级——NWS 那份说明在同一个边界上写得很小心：冻伤只发生在暴露的皮肤上、并且只在风寒低于冰点时发生，而这个指数描述的是人与动物，不是汽车、水管或植物（它们没有需要维持的皮肤温度）。顺带纠正一个数字上的误解：本页给出的是美国 NWS 的算式，与我国气象部门用的风寒指数不是同一条式，与各家天气 App 上的「体感温度」也不是同一个量（后者通常把湿度、日照、云量与前期累积温度一起算了进去），所以同一时刻它们的读数不同是正常的，不是谁算错了。

风寒指数公式是什么？

WC = 35.74 + 0.6215 · T − 35.75 · V^0.16 + 0.4275 · T · V^0.16，T 是华氏气温，V 是英里每小时的风速。这是美国国家气象局（NWS）与加拿大气象局 2001 年启用的版本，取代了 1945 年那个按「南极寒风里一只小塑料瓶中水结冰有多快」拟合出来的旧式。2001 年的常数描述的是一张裸脸迎着风走的情形，美国国家气象局把新指数在十二名成年受试者身上试过——量的是人在走路时会经历什么，不是放着不动会经历什么。把华氏换成摄氏不是换个写法就行的事，系数只在华氏与 mph 上成立，所以本页先把输入折算过去，算完再折回来。

风寒和气温是一回事吗？

不是，这个区别有实际后果。风寒不是一种温度，它是「用多大的气温配上无风，能让暴露的皮肤以同样的速率散失热量」——那个等效值。温度计读到的仍然是气温，水仍然在 0 ℃ 结冰，汽车水箱与露天的水管也只认气温。风寒描述的是你散热有多快，所以判断「还能在外面待多久」看它，判断「花要不要盖」不看它。中国气象局把它叫作风寒效应，说的是同一件事：风把贴身那层被加热的空气不断换走，人就越发觉得冷。它也是判断冻伤风险的依据——暴露的皮肤在风寒很低时会很快结冻，而温度计上的气温不会告诉你这件事。

为什么气温要卡在 50 ℉（约 10 ℃）以下？

因为这是式子适用范围的顶端，是公式自己的条件，不是本页的一个设置。50 ℉ 以上，风对冷不冷的影响已经很小，拟合出来的曲线不再描述真实的东西：代入 60 ℉ 与 20 mph，它会返回 56.7 ℉——一个看起来正常、其实没有意义的数。把输入框卡在 50 ℉，这个数就永远印不出来。想看热的那一侧是另一回事，「热指数计算器」算的是同一个思路的另一半：那边是湿度，这边是风。

为什么风速不能低于 3 mph？

2001 年那一版算式是校准到「风速约 3 mph 时读数接近气温」的，再低就散了架：风速取 0 时，结果是 35.74 + 0.6215 · T，比气温还高；取 1 mph 也只是没那么离谱。与其在一个无风的日子里印出一个错的数，不如把下界停在这里。最常见的撞上这条限制的输入是想表达「没风」的 0——无风天诚实的答案就是气温本身，不需要这个页面。

输风速该填预报的，还是我家门口感觉到的？

填预报的风速，那是这张图绘制的口径。它通常测自开阔地、离地较高的位置，所以一条有遮挡的街、一个院子、一片树林背后确实可能更静，你实际感受到的风寒会比本页报的轻；反过来，在风口、桥上或高楼之间的狭长通道（气象上叫狭管效应）会更重。把读数当成开阔地的值，再按你对那个地方的了解调整——任何输入框都不知道你下一步要走进哪面墙背后。风力等级的那套说法（几级风）也是同一个问题：等级是一个区间，换算成风速要先取一个代表值，所以它与风速并不会逐个数字对上。

出太阳会改变风寒吗？

会，而算式不知道这件事。风寒假定的是阴影：它算的是被流动空气带走的热，没有算从太阳得到的热。晴天日照的辐射热能让有风冷天明显好受一些，这就是为什么同一个读数、阳光底下与阴天里是两个感受。本页那张速查表是按阴影处画的，两者里它偏保守。反过来说，湿衣服、出汗之后再吹风，都会比读数更糟——那条路算式也表达不了。

风寒会不会比气温还高？

在本页里不会，这可以当作一条自检。适用范围内最温和的一端是 50 ℉ 配 3 mph，结果是 49.7 ℉，比气温只低一点点；再冷一点或者风再大一点，读数只会更低。原因在式子里：在 50 ℉ 以下，风的两项永远是减多于加，所以风越大读数越低。如果哪个计算器给出了比气温还高的风寒，那是输入落在了合法范围之外。

• GB/T 3102.4-1993《热学的量和单位》（等效采用 ISO 31-4:1992）——温度、热力学温度与摄氏温标的单位口径，本页摄氏/华氏换算与量纲的依据 — 国家市场监督管理总局 国家标准全文公开系统
• 寒潮叠加「风寒效应」 多地气温将创今冬新低——中国气象局对风寒效应的官方解释：过渡层为什么保温、风力每增加 2 级体感下降 3~5 ℃（0 ℃ 以上）或 6~8 ℃（0 ℃ 以下），以及「只发生在衣服之外的皮肤上」 — 中国气象局
• 科普看台丨冬日驱寒意保暖有良方——中国气象局对我国气象指数预报体系的说明，其中给出「风寒指数」的定义：气温低于 15 ℃ 时表征人体散失热量与风速、气温关系的指数 — 中国气象局
• Understanding wind chill（英文）——本页实现的算式所对应的 NWS 官方说明页：算式原文、本页照做的适用条件（气温 50 ℉ 以下、风速 3 mph 以上），以及「这个指数只适用于人与动物、不适用于物体」那一条 — National Weather Service
• Wind chill（英文）——本页对比的两代算式各自的来历：1945 年那版建立在「小塑料瓶里的水结冰过程中的降温速率」上（Siple 与 Passel 在南极测得），2001 年那版算的是一张裸脸迎风走时的散热。本页旧式来历那句话的出处 — Wikipedia