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以风寒指数为指标针对冬季运动感兴趣的运动员和游客的气候舒适度指数研究

摘要

将风寒指数作为身体舒适度有效的指标之一，特别是对冬季运动感兴趣的运动员和游客

方法

从伊朗气象局提取1990年至2007年伊朗恰哈马哈勒-马赫蒂亚里省6个天气站温度和相对湿度的气象资料。为了计算风寒的价值，本文使用了NOAA气象服务中心的创新公式：T (WC)= 35.74 0.6215T-35.75V 0.4275TV

结果

在分析所有站点的风速数据之后，显而易见，相当大比例的风力小的数据出现在秋季，而春季则是风力最大的季节。在研究期间我们研究了温度平均值，发现平均温度只有9.8摄氏度的Koohrang站点是最冷的站点，而Lordegan站点平均温度达到了17摄氏度，是最热的站点。根据风寒指数得出的数字，去年1月份的Koohrang站点平均温度只有-28.75摄氏度，被我们认为是最冷和让人感觉最不舒适的区域。

结论

在所研究的站点中，Koohrang有最大的风寒指数而Lordegan有最平静的条件。因此，与其他研究区域相比，运动员和游客应在寒冷的季节使用暖和的衣服和遮盖物，以防止突然的寒冷和强烈的寒风发生的负面影响。

引言

“风寒”这个词最早是由赛博博士在文章《适应南极寒冷天气的探险者》中提出的。后来探索极地的过程赛博和他的同事帕赛尔就量化和估算风寒的价值进行了几项研究。 他们根据他们的研究结果提出了一个参数，这个研究在本次讨论的背景下仍然是相当有价值的。

人体感受温度的变化是基于大气条件的变化。为了使体温保持稳定，身体吸收和产生的温度应与失去的温度相同。 如果失去的温度超过吸收和产生的温度，人体感觉冷，反之亦然。 因此，人体，特别是皮肤表面和周围环境之间的温度不断变化。 在寒冷的日子里，一个薄层炎热的天气分子覆盖皮肤，保护身体免受周围的寒冷天气的影响，并降低热量传导到周围的速度。

当风吹时，炎热的天气分子的薄层离开身体，身体的热量迅速传递到环境中，身体感到冷。 风吹得越快，身体散失热量越快，人越是感到冷。 通过称为风寒生产的指数来描述风如何引起人体感觉较冷的事实。 换句话说，风和温度对人体和其他生物体的热量损失的共同作用称为风寒冷或风寒。

该参数用于表达人体舒适度与风和温度共同作用之间的关系。 上述参数不是实际温度， 这是身体温度的感觉，其基于风和身体的温度的同时效应来测量。 该参数在晴朗的一天（其中风速等于或小于每小时6.4千米）将风的产生冷霜的功率转换为等效温度。

低于零温度的强烈风可以迅速吹走身体的热量，从而导致皮肤结霜。 在寒冷的天气中，皮肤湿度也可能是感冒的一个重要因素，因为身体皮肤上的水会以更快的方式导致热量的流失。 身体的高能量损失可能导致其温度在正常水平以下，导致称为体温过低的病症。 这种情况导致身体疲倦和微弱，如果体温低于26摄氏度（摄氏度），则会导致死亡。只研究温度不能为我们提供足够的信息来决定风寒指数类型和大小

我们穿的衣服以及其他特殊风的气候因素在这方面具有重要的作用。 风寒指数（风寒指数）的重要性在于，它可以作为寒冷天气穿着衣服的适当标准。

虽然这个指标没有考虑到一些环境因素，如天气和太阳辐射的相对湿度，研究和研究这个指标的研究人员认为，使用这个指标是足以保护寒冷天气的人类健康。 例如，许多国家的气象组织通过公共媒体和互联网网站向人们展示了寒冷的生产学位，以选择覆盖和暖和的衣服。 此外，美军利用这一指标来发展和改革士兵生产温暖的制服。

风寒指数在寒冷地区的国家有广泛的应用，在加拿大进行的民意调查显示，该国82％的人口使用风寒指数来规划冬季的户外活动。 此外，许多组织和学校在规划和作出决定时考虑这个指标。 甚至在户外生活的人，如建筑工人，曲棍球俱乐部工作人员，还是电视剧组的运营商，当这个指数很低的时候，就会选择停止工作。

表1显示了1900年至2001年由于自然灾害造成的世界经济损失。根据这一表，与其本质上的寒潮非常相似的风寒是世界上头八个经济破坏性事件。

与创新公式相关的研究背景估计风寒指数：已经提出了用于估计风寒的不同公式，其中一些在本文中应用。 与风寒指数相关的变量在不同的表中受到一些变化，这些变化是由于使用不同的公式来估计热损失或不同的身体热量损失或风速慢的概念。

在20世纪30年代，赛博和帕赛尔根据他们在南极的调查提出了一个估计人体热量损失的公式。

公式一：H = (10.45 10V- V) (33-T)

在上述公式中：

H：单位为千卡的未覆盖的身体皮肤的损失的热量

V：单位为m/s的风速

T：单位为摄氏度的温度

他们通过使用公式以 给出了失去能量的等效温度的以下公式

公式二：WCT=33 (T-33) (0.474 0.454V-0.454V)

在上述公式中：

WCT：C中的能量损失的当量温度（换句话说，能量损失几乎为H卡路里的人体温度）

V：单位为m/s的风速

T：单位为摄氏度的温度

公式二适用范围为：T lt;33ordm;C和Vgt; 1.79 m（s）。 从其他用于估算风寒的方法，可以提到Oshezovaki和Bloestin在2001年提出的方法。 采用科技进步和电脑模式创新的方案是：

公式三：W=13.12 0.6215T-11.37V 0.3965Ttimes;V

在上述公式中，w是风冷在ordm;C中的值，T是c中的温度，V是以km / h为单位的风速

基于Saypel和Pazel公式使用的风寒公式是传统的公式。 在该公式中，温度和风速用于估计热量损失。

公式四：H= (10.45 10times;V-V) times; (32-T)

在该公式中，热损失基于千卡乘以平方米/小时，T为C中的温度，V为基于秒的风速。 为了将公式4转换为现代瓦特单位，以sq / m计算，使用公式五。

公式五：H (w/m)=12.1452 11.6222 times; V-1.16222 times; (33-T)

在美国和加拿大，公式六用于估算通过温度和风速的热损失。

公式六：Te=S- (S-T) times; (0.474266 (btimes;V) (Ctimes;V)

在这个公式中，Te是等效温度，S是皮肤温度（33°C或91.4°F），b和c值取决于用于估计风的单位，它们根据表2的相关单位变化而变化。 国家海洋和大气管理局（NOAA）国际气象中心采用的用于估算风寒的温度的传统方法，风寒温度低于今天使用的公式。这种传统的公式通过公式七和公式八在摄氏度和华氏度之间转换。

公式七：T (WC) = 0.0817(3.71V 5.81-0.25V) (T-91.4) 91.4

公式八：T (WC) 0.045(5.27V 10.45-0.28V) (T-33) 33

在公式7和8中，T（WC）为风冷温度，T为温度，V为风速，单位为m / hr。 最近在NOAA气象服务中心，已经提出了一种新的公式，比以前更为贴近实际地估计风寒指数。 在这个公式中，使用温度和风的两个因素。 在该公式中，温度以华氏温度表示，风速以米为单位。

公式七：T (WC) =35.74 0.6215T-35.75V 0.4275TV

最近，这种现代修改公式用于所有气象中心。

研究目的：尽管在除伊朗外其他国家特别是过去二十年对风寒指数的给予了关注和重视，但在伊朗尚未进行这方面的全面广泛的研究 。 虽然像其他国家（如斯堪的纳维亚和加拿大）一样，伊朗也是位于高纬度地区的国家，但是伊朗可能受到风寒现象的影响较小，但是该国的某些具体地区，如雪覆盖的高地，对于有运动员和游览者是玩乐之地，这里受到的风寒更多。

因此本研究有如下的目的：

1.将风寒指数作为身体舒适度的指标之一进行估算，特别是对于冬季运动感兴趣的运动员和游客，他们在冬季运动中经常遭遇较低的温度。

2. 识别和研究这种现象的发生和返回的概率。 换句话说，通过正确应用发生概率并重新发生风寒，在可能的危机中进行规划和决策

可以大力尝试控制这场自然灾害造成的损失，减少对冬季运动感兴趣的运动员和游客的影响。

方法和主题

由于与风寒相关的公式通常在热区域没有任何应用，所研究的站点选自伊朗西部的扎格罗斯山脉的山区寒冷和半寒冷地区。 此外，基于上述原因，不可能在炎热的季节（春季和夏季）中估计风寒。 因此，为了进行这个项目，使用了包括Shahrekord，Koohrang，Lordegan，boroojen，Saman和Farokh Shahr在内的恰哈马哈勒-马赫蒂亚里省的气象站（图1）。 另据统计统计，将1990〜2007年冬季作为样本。

为了估计风寒，使用了公式9的NOAA国际气象服务中心的创新公式。 因此，在选定的台站中，以华氏度分析了月平均气温，以m / hr分析了每月平均风速。 由于本研究的主要目的之一是将结果应用于今后的危机管理中，以减少这种现象对运动员和冬季运动感兴趣的游客健康的破坏性影响，估计不同统计期间风寒的程度 通过几种公式用于估计不同强度的风寒发生和再发生的概率。

结果

在分析所有站点的风速数据之后，显而易见，相当大比例的风力小的数据出现在秋季，而春季则是风力最大的季节。但是，在研究的台站中，冬季最大的风速和大多数大风天气发生在Boroojen站，占56%，而Lordegan有76%的静风，而其他站点风力平缓。一般根据研究区域的静风平均值，Boroojen站有45％的平静风，与其他站相比，该站的风发生次数更多，Lordegan站每年平均73％有最平静的条件的风。

在研究期间我们研究了温度平均值，发现平均温度只有9.8摄氏度的Koohrang站点是最冷的站点，而Lordegan站点平均温度达到了17摄氏度，是最热的站点。但是Koohrang站的平均为2.3ordm;C，Shahrekord平均为1.9ordm;C，Boroojen平均为2ordm;C，最后Lordegan的平均值为6.7ordm;C，分别被称为冬季最冷的站点。

表3基于新公式（公式九）形成。在该表中，第一行的温度数据范围在华氏温度-35°到35°之间，第一列的风速在5米/小时到60米/小时。风寒指数是由相关交叉的温度和风速计算得来的。这个表分为当人类受到每个地区的条件的影响的时候，条件在特定的时间段之后变得不能容忍了。 例如，如果其中一个区域的风冷温度为深色，则该条件的电阻阈值仅为5分钟。

根据表3，如果在不同的地区考虑风寒温度，那么人类就会出现一些问题，如表4所示[7]。 在使用公式久估算冬季风寒指数之后，显而易见的是，除了在几个月内没有观察到风寒指数的有意义的产出的Lordegan站外，在其他站点，1月份风寒指数的有意义的结果是明显的。 也在二月的Koohrang站，观察到风寒指数的有意义的结果。 1月份的风寒度只有表5所示。根据风寒指数计算，1月份的Koohrang站点以-28.75摄氏度的平均值被认为是最冷舒适度最差的车站和Lordegan站点，平均为71.69华氏度，被确认为在恰哈马哈勒-马赫蒂亚里省具有最平稳的风寒指数的气象站点。

讨论

风寒的概率和回归周期：如果不进行可能的估计，则不可能分析气象数据。 主要用于统计和概率的技术术语之一是在指定时间段内发生的指定参数的概率和返回周期。 其中一个显着的气象现象是估计回归期和发生概率。 确定风冷的回报期和发生概率是显着的，因为通过估计其发生，我们可以在将来专门为减少对冬季感兴趣的运动员和人们减少其损害和影响，因为这部分人遇到寒冷气候的运动比别人多。 这也可以作为危机管理的重要参数，以保护运动员的健康。

因此; 为了估算1990年1月至2007年的考虑期间的风寒发生概率，在不考虑发生年份的情况下，按照升序（从最低到最高）排列风寒数据，最后计算每个风寒度的发生概率 公式十命名为威布尔公式。

公式十：P=m/n 1

在这个公式中，P是发生的概率，m是数据的行数，n是数据的数量。

为了总结表6中的最终结果，省略了行数（m）和年数。 结果在表6中，按照每个站点升序组织风寒度，估计不同风山度的发生概率。 应该提到的是，表6中风寒的产出和发生概率没有按照几年的顺序组织。 相比之下，他们根据风寒的下降程度进行分类。在气象学中经常使用“回归期”这一个词。回归期与概率为相反数，是指两个相同事件之间的年数。如果回归期为T，发生概率为P，则公式十一如下：

公式十一：

根据公式11，估算了研究区域各站不同风寒的回报期，结果如表6所示。例如，回归期为-49.72Boroojen站的风寒为20年。 这意味着Shahrekord车站可能会发生强度为-49.72的风寒，或者Shahrekord车站的风速为54.62度的回风期估计为1.05，这表明一年中一次这种强度的风寒发生。这意味着每105年，这种强度的风寒就发生了100次。

结论

在这项研究中，使用NOAA气象服务中心的创新计划，估计了Chaharmahal Bakhtiyari省6个站的风寒度。 在研究的台站中，Koohrang发生了最严重的风寒发生。 Lordegan发现了最平静的状况。

因此，与其他研究区域相比，运动员和游客在寒冷的季节应使用暖和的衣服和遮盖物，以防止寒冷和强

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