Konvektsioon ja jahtumine: tuulekülm

Kui palju mõjutab konvektsioon kehade jahtumist? Tutvu materjalidega. Uuri simulatsiooni. Tee järeldused. Korralda katse. Vasta küsimustele.

Millest me siin räägime: Tuulekülm Eestis ja mujal

Talvel arvutatakse ka Eestis tuulekülma indeksit. Pakaselistel 2006. aasta jaanuaripäevadel tekitas suhteliselt nõrk (keskmise kiirusega 3m/s) tuul tugeva külmatunde. Nii näiteks tekitas 20. jaanuaril tuulekülm Tallinna elanikes tunde, nagu valitseks mitte  vaid -kraadine pakane (vt joonis).

Tuulekülma indeksi väärtused eri õhutemperatuuride ja tuule kiiruste korral on toodud allpool olevas tabelis (vt link).

Paljudes riikides on kasutusel oma valemid, mille alusel inimese naha külmatunnet mitmesuguste tuule kiiruste ja teiste tegurite korral arvutatakse. Suurim tuulekülma indeks () on arvutati Kanada arktilises saarestikus 13. jaanuaril 1975. aastal (õhutemperatuur oli siis ja tuule kiirus ). Kanadas esitatakse tuulekülmahoiatused järgmiselt: kraadi korral külmetumisoht pikaajalisel väljas viibimisel;  kraadi korral naha külmumise oht  kuni minuti jooksul;  kraadi korral külmumisoht vähem kui minutiga. Kanadas sureb igal aastal nii külmumise kui ka sellest tingitud haigestumise tõttu üle inimese, s.o rohkem kui pikse, tornaadode ja üleujutuste tõttu kokku. Ka Eestis tuleb tuulekülma hoiatusi arvestada, eriti peavad seda tegema lapsed ja välitöödel olevad inimesed. Kuna iga piirkonna õhutemperatuuri ning  meetri kõrgusel puhuva tuule keskmise kiiruse kohta ei ole täpseid andmeid, on tuule mõju raske hinnata.

Tuulekülma indeks, sõltuvalt õhutemperatuurist ja tuule kiirusest

Tuulekülma indeksi väärtused erinevate õhutemperatuuride ja tuule kiiruste korral.
Tegelik ja tajutav õhutemperatuur ehk tuule-külma indeks pakaselistel 2006. aasta jaanuari-päevadel.

Allikas: ilmateenistus.ee

Tuule käes jahtumine arvutisimulatsioonis

Simulatsiooni avamiseks kliki pildil. Simulatsiooni käivitamiseks vajuta kolmnurgaga nuppu. Simulatsiooni vasakus pooles on kaks keha: üks jahtub seisvas õhus, teine tuule käes. Pärast simulatsiooni käivitamist jälgi punasega tähistatud soojade piirkondade levikut. Paremas servas on toodud kehade temperatuurimuutuse graafikud. Temperatuuri mõõtvad sensorid on tähistatud valgete/punaste ristkülikutena - nende asukohta saab hiire abil muuta. Valida saab ka tuule kiirust (nõrk, keskmine, tugev).

Tuulekülm ja selle hindamine

Mida tugevam on tuul seda kiiremini kaotab keha soojust ja seda külmem tundub õhk. Meteoroloogid kasutavad külmatunde arvutamiseks mitmeid valemeid, lähtudes tegelikust õhutemperatuurist ning tuule kiirusest.