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FOROS DEBATE => Ayuda Meteorológica => Mensaje iniciado por: Sercan en Octubre 11, 2013, 20:38:23

Título: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Sercan en Octubre 11, 2013, 20:38:23
Bueno, ..es un tema aparentemente sencillo pero que yo aún no he terminado de digerirlo, a ver is me pueden echar una mano en la búsqueda.

Les cuento, ...la estación meteorológica Davis Vantage Pro, bla, bla...supongo que el resto también, calcula lo que se denomina Wind Chill (viento helado?? ;-:), y he estado buscando la fórmula que el software de la estación usa para su cálculo, pero sin resultado positivo. La que encontré, no me daba el mismo valor que el que da la estación.

Alguien sabe o ha encontrado la dichosa fórmula del Wind Chill?

Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: R.E.M en Octubre 12, 2013, 20:30:15
No se si te valdrá  -.-,,



http://climetua.fis.ua.pt/legacy/main/current_monitor/WLinkExpVar.pdf (http://climetua.fis.ua.pt/legacy/main/current_monitor/WLinkExpVar.pdf)
Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Sercan en Octubre 12, 2013, 22:07:23
Newer product revisions (WeatherLink version 5.1 through 5.5.1 and Vantage Pro and Vantage
Pro2 consoles with Sept 7, 2001 firmware or later and Vantage Pro2 consoles with firmware
before May 2005) are based on the following formula:

WindCHill= 35.74 + 0.6215T- 35.75 * (V^0.16) + 0.4275T* (V^0.16)

T= Temperatura en ºF
V= velocidad del viento en mph (millas por hora)
^ exponente.
http://www.nws.noaa.gov/os/windchill/windchillfaq.shtml (http://www.nws.noaa.gov/os/windchill/windchillfaq.shtml)

Me "vale"...Justamente la misma fórmula que encontré yo. Haciendo uso de ella, no tengo forma ni manera de calcular el Wind Chill que marca la estación. Está claro que en algo me estoy equivocando.

La estación marca:
T= 19.8ºC = 67.64ºF
Wind Chill= 17.6ºC
Velocidad del viento= 22.5 km/h = 13.98 mph
_________________________
Usando la fórmula me da un Wind Chill de 23.25ºF = -4.86ºC y no 17.6ºC que es lo que debería dar según la estación...  .-h

Can you help me, please!!

Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Sercan en Octubre 14, 2013, 23:08:19
Nadie tiene calculadora científica.......  ,.-as
Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Acaymo en Octubre 14, 2013, 23:52:18

En la máquina desde donde publicas el post seguramente tengas o puedas poner alguna  -w-

Con esos datos (T=19.8ºC y V=22.5km/h) resulta un windchill de 19.6ºC (67.3ºF) así que revisa tus cuentas


Otra cosa sería si es correcto hablar de windchill fuera del rango de definición (T menor de 10ºC)


Citar
WindCHill= 35.74 + 0.6215*T- 35.75 * (V^0.16) + 0.4275*T* (V^0.16)

Si no quieres estar pasando a/desde unidades imperiales también tienes la versión en ºC y km/h en :

Tw = 13.12 + 0.6215*T - 11.37*V^0.16 + 0.3965*T*V^0.16
Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Sercan en Octubre 16, 2013, 09:40:33
Vaya!!, no me había dado cuenta de la respueta.

Efectivamente, me había equivocado, da 67.35ºF (19.6ºC), aún así no resulta lo que la estación marca. he revisado el dato anterior por si también me hubiese equivocado, pero no, es correcto, y he calculado el Wind Chill para otros 4 datos más. Comentar que la estación tiene el firmware actualizado y el último software del fabricante, y aún así, los cálculos según la fórmula no coinciden con los que marca la estación.

Les pongo otros datos de la estación
8/10/13 | 18.8ºC | 17.7 km/h | Wind Chill 17.3ºC ---> Wind Chill Calculado = 18.6ºC
8/10/13 | 18.4ºC | 17.7 km/h | Wind Chill 16.8ºC ---> Wind Chill Calculado = 18.1ºC
3/10/13 | 21.2ºC | 16.1 km/h | Wind Chill 20.1ºC ---> Wind Chill Calculado = 21.6ºC
15/09/13 | 18.8ºC | 20.9 km/h | Wind Chill 16.6ºC ---> Wind Chill Calculado = 18.4ºC

Respecto a si tiene sentido o no hablar de Wind Chill por encima de 10ºC es otra de las cuestiones que iba a comentar, y me alegro que lo hayas sacado , Acaymo, porque aquí no termina todo respecto al Wind Chill. Lo más sorprendente es que aparecen unas unidades que parecen ser ºC o ºF, pero de dónde diablo salen?? Lo comento porque matemáticamente se suman peras con manzanas y da manzanas  _///_**LJ
Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: R.E.M en Octubre 16, 2013, 20:10:35
Imagino que la velocidad del viento que pones es la diezminutal.
Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Omarspa en Octubre 16, 2013, 22:11:35
Buenas,

Es importante destacar que más o menos entre 15 y 25 grados, las sensaciones térmicas no suelen oscilar descaradamente (+- 5ºC). A partír de ahí <15º o >25º la disminución o aumento es casi exponencial. Obviamente, solo estoy contando temperatura y viento, ya luego entraría la humedad para amortiguar o no dicha oscilación.

Saludos,
Omar.
Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Sercan en Octubre 16, 2013, 22:43:19
Así es...la ecuación es más o menos exponencial. REM, es el vien to diezminutal, ...he probado también con la racha máxima 10 minutal y tampoco sale..en fin!!.

Y cómo ven el tema de las unidades? Yo no veo que sean ºC, en cualquier caso sería adimensional??

Si ven la wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_chill (http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_chill)

The original formula for the index was:

    WCI=(10\sqrt{V}-V+10.5) \cdot (33-T_{\rm a})[4][5]

        Where:

            WCI = Wind chill index, kcal/m2/h
            V = Wind velocity, m/s
            T_{\rm a} = Air temperature, °C

La fórmula original no habla de ºC, sino de kcal/m2/h, que tiene más sentido...estamos hablando de pérdida de calor por parte del cuerpo en función de la temperatura ambiente y la velocidad del viento.

Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Omarspa en Octubre 16, 2013, 22:58:15
Varias referencias más:

- http://es.wikipedia.org/wiki/Sensaci%C3%B3n_t%C3%A9rmica (http://es.wikipedia.org/wiki/Sensaci%C3%B3n_t%C3%A9rmica)
- http://www.nws.noaa.gov/os/windchill/index.shtml (http://www.nws.noaa.gov/os/windchill/index.shtml)

Saludos,
Omar.
Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Sercan en Octubre 20, 2013, 22:41:35
De esto hace también bastante tiempo. Me puse a indagar un poco en el tema del Wind Chill cuando me topé con estas contradiciones, que si los cálculos no cuadraban, que si las unidades, .... En la pequeña investigación me encontré con un tal Sr Leonard Hill, Médico inglés que llevó a cabo estudios sobre el corazón y el cerebro, pero tuvo un gran interés en el estudio del confort. Tiene varios trabajos, destacando uno de 1921, "The Kata-thermometer as a Measure of Ventilation" (El Kata-Termómetro como Medida de la Ventilación).  http://www.jstor.org/discover/10.2307/80879?uid=3737952&uid=2129&uid=2&uid=70&uid=4&sid=21102802653483 (http://www.jstor.org/discover/10.2307/80879?uid=3737952&uid=2129&uid=2&uid=70&uid=4&sid=21102802653483)
Este trabajo se caracteriza por la calidad y rigurosidad de las investigaciones científicas de la época, en la que se mencionan detalles que hoy en día se guardan celosamente.
Básicamente para medir la ventilación usa el catatermómetro, un dispositivo que calentado a 36.5ºC (temp. corporal media del ser humano), se expone a diferentes condiciones de velocidad de viento y temperatura y se observan y estudian las variaciones de temperatura del catatermómetro. En esta época ya se usaban los túneles de viento, que permitían hacer este tipo de investigaciones en condiciones más controladas.
No me enrollo más, en su estudio saca dos fórmulas en las que las unidades son también kcal/m2/h, es decir, nada raro...se está midiendo efectivamente pérdida de calor, en este caso por un dispositivo desarrollado por él y colaboradores.
Por último, Siple y Passell, quienes desarrollaron el Wind Chill fueron discípulos de Sr Leonard Hill...pero me da que algo le hicieron a la fórmula original que nunca entendí. Bueno, no me enrollo más.
Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Acaymo en Octubre 22, 2013, 19:46:43

Esas fórmulas "originales" (más bien iniciales) se desechan simplemente por venir de peores modelos, o por aparecer nuevas (y mejores) modelizaciones para la pérdida de calor de la piel.
Y aún así no hay unanimidad para definir una temperatura equivalente de wind chill.

Técnicamente es una magnitud problemática para definir si solo la haces depender de factores externos. Dos personas de constitución muy diferente pueden sentir tª de wind chill distintas en las mismas condiciones.


Citar
Lo más sorprendente es que aparecen unas unidades que parecen ser ºC o ºF, pero de dónde diablo salen?? Lo comento porque matemáticamente se suman peras con manzanas y da manzanas


Evidentemente en la fórmula de la tª de wind chill norteamericana no se suman "peras con manzanas" ni tampoco es una ecuación adimensional.
La ecuación necesariamente tiene que ser dimensionalmente correcta y será en esos factores donde se hace la corrección de unidades para que resulte una tª

Si te preguntas de dónde salen esos factores, parece ser de una modelización a la que se ha impuesto algunas condiciones para reducir un intercambio de energía a una relación de temperaturas.
Como que la superficie de transferencia es equivalente a una cara humana (la fórmula no serviría si hay mucha más piel expuesta) a 1.5m de altura y moviéndose a una velocidad de 5 km/h, y con aspectos que no se tenían en otras fórmulas como la transferencia y resistencia de calor entre piel y aire.
Tampoco se tiene en cuenta la humedad del aire (absoluta o relativa), cosa que en principio debería afectar, pero si la modelización la descarta es porque no tiene influencia significativa en las condiciones impuestas (temperatura del aire por debajo de 50ºF (10ºC) y viento por encima de 3 mph (4.8k/h ) )




Citar
8/10/13 | 18.8ºC | 17.7 km/h | Wind Chill 17.3ºC ---> Wind Chill Calculado = 18.6ºC
8/10/13 | 18.4ºC | 17.7 km/h | Wind Chill 16.8ºC ---> Wind Chill Calculado = 18.1ºC
3/10/13 | 21.2ºC | 16.1 km/h | Wind Chill 20.1ºC ---> Wind Chill Calculado = 21.6ºC
15/09/13 | 18.8ºC | 20.9 km/h | Wind Chill 16.6ºC ---> Wind Chill Calculado = 18.4ºC

No tiene sentido que la Twc sea mayor que la tª medida. Si la estación no tiene eso en cuenta, no será que esta metiendo Twc y Heat Index en el mismo saco ?
Aparte los otros errores son demasiado grandes para considerarlos de redondeo si se utiliza la fórmula que dice tener el software (la norteamericana)
Quizas es una implementación que solo es precisa dentro del intervalo de definición.
Título: Re: Sobre el Wind Chill.
Publicado por: Sercan en Octubre 23, 2013, 21:40:28
Pues me has aclarado bastante respecto a las unidades, pero entonces está claro que el famos Wind Chill de las Davis no tienen sentido o emplea otras fórmulas diferentes a las mencionadas, porque con temperaturas superiores a 10ºC si calcula el valor del Wind Chill.

No me he querido meter con el tema de la humedad para ir por partes, porque efectivamente luego vienieron los estudios del confort donde se tenían en cuenta la humedad relativa del aire.

Y por último sólo añadir, que al modelo de cara humana desplazándose a 5 km/h y a 1.5 m de altura, debía añadirse que caminaba por la sombra.