Введение

Температура, показываемая термометром, обернутым тканью, смоченной водой.

Температура влажного термометра (WBT) – это температура, показываемая термометром, обернутым тканью, смоченной водой (водой комнатной температуры), через которую проходит воздушный поток (так называемый термометр с влажным термометром). При относительной влажности 100% температура влажного термометра равна температуре воздуха (температуре сухого термометра); при более низкой влажности температура влажного термометра ниже температуры сухого термометра из-за испарительного охлаждения. Температура влажного термометра определяется как температура воздушного объема, охлажденного до насыщения (100% относительной влажности) за счет испарения воды в него, с использованием скрытой теплоты этого объема. Термометр с влажным термометром показывает температуру, близкую к истинной (термодинамической) температуре влажного термометра. Температура влажного термометра – это самая низкая температура, которой можно достичь в текущих окружающих условиях только за счет испарения воды. Даже люди, адаптированные к жаре, не могут выполнять нормальную деятельность на открытом воздухе при температуре влажного термометра выше 32 °C (90 °F), что эквивалентно тепловому индексу 55 °C (131 °F). Показание 35 °C (95 °F) – эквивалентное тепловому индексу 71 °C (160 °F) – считается теоретическим пределом выживаемости человека при воздействии в течение шести часов.

Термодинамическая температура влажной лампы

Термодинамическая температура влажного термометра – это температура, которую имел бы объем воздуха, если бы он был охлажден адиабатически до состояния насыщения за счет испарения воды в него, при этом все скрытое тепло поставлялось бы самим объемом воздуха. Температура образца воздуха, прошедшего над большой поверхностью жидкой воды в изолированном канале, является термодинамической температурой влажного термометра – воздух насыщается, проходя через камеру адиабатического насыщения при постоянном давлении и в идеальных условиях. Метеорологи и другие специалисты могут использовать термин "изобарическая температура влажного термометра" для обозначения "термодинамической температуры влажного термометра". Она также называется "температурой адиабатического насыщения", хотя метеорологи используют термин "температура адиабатического насыщения" также для обозначения "температуры уровня насыщения", то есть температуры, которой достиг бы воздушный пакет при адиабатическом расширении до состояния насыщения. Термодинамическая температура влажного термометра является термодинамическим свойством смеси воздуха и водяного пара. Показание простого термометра с влажным колпачком часто дает адекватное приближение термодинамической температуры влажного термометра. Для точного термометра с влажным колпачком "температура влажного термометра и температура адиабатического насыщения приблизительно равны для смесей воздуха и водяного пара при атмосферной температуре и давлении. Это не обязательно верно при температурах и давлениях, значительно отличающихся от обычных атмосферных условий, или для других газопаровых смесей".

Адиабатическая температура влажного колбы

Адиабатическая температура влажного термометра – это температура, которую приобрел бы объем воздуха при адиабатическом охлаждении до состояния насыщения с последующим адиабатическим сжатием до первоначального давления в процессе влажной адиабаты. Такое охлаждение может происходить при понижении давления воздуха с высотой, как указано в статье о уровне поднятия конденсации. Этот термин, как он определен в данной статье, наиболее часто встречается в метеорологии. Поскольку значение, известное как "термодинамическая температура влажного термометра", также достигается посредством адиабатического процесса, некоторые инженеры и специалисты могут использовать термин "адиабатическая температура влажного термометра" для обозначения "термодинамической температуры влажного термометра". Как упоминалось выше, метеорологи и другие могут использовать термин "изобарическая температура влажного термометра" для обозначения "термодинамической температуры влажного термометра". "Взаимосвязь между изобарическими и адиабатическими процессами достаточно сложна. Однако сравнения показывают, что эти две температуры редко различаются более чем на несколько десятых градуса Цельсия, при этом адиабатическая температура всегда ниже для ненасыщенного воздуха. Поскольку разница настолько мала, ею обычно пренебрегают на практике."

Мокрый колбасовый угол

Понижение температуры по влажному термометру — это разница между температурой сухого термометра и температурой влажного термометра. При 100% влажности температуры сухого и влажного термометров совпадают, в результате чего понижение температуры по влажному термометру становится равным нулю.

Температура и состояние влажного колбы

Живые организмы могут выживать только в пределах определенного диапазона температур. Когда температура окружающей среды слишком высока, многие животные охлаждаются до температуры ниже температуры окружающей среды путем испарения (пот у людей и лошадей, слюна и вода у собак и других млекопитающих); это помогает предотвратить потенциально смертельную гипертермию из-за теплового стресса. Эффективность испарительного охлаждения зависит от влажности; температура влажного термометра, или более сложные рассчитываемые показатели, такие как температура влажного термометра и глобуса (WBGT), учитывающая также солнечное излучение, дают полезную оценку степени теплового стресса и используются различными организациями в качестве основы для рекомендаций по предотвращению теплового стресса. Ранее считалось, что устойчивая температура влажного термометра, превышающая – учитывая необходимость организма поддерживать температуру ядра тела около 37°C – вероятно, будет фатальной даже для здоровых и физически подготовленных людей, находящихся в тени рядом с вентилятором; при этой температуре человеческое тело переходит от отдачи тепла в окружающую среду к его поглощению. На практике такие идеальные условия для охлаждения человека не всегда будут существовать, что объясняет высокие показатели смертности во время европейской волны жары 2003 года и российской волны жары 2010 года, где температура влажного термометра не превышала. Исследование 2022 года, посвященное влиянию жары на молодых людей, показало, что критическая температура влажного термометра, при которой тепловой стресс больше не может быть компенсирован (Twb,crit), у молодых здоровых взрослых, выполняющих задачи с умеренным уровнем метаболизма, имитирующие основные виды повседневной деятельности, составляет около 30,55°C в условиях влажности 36–40°C, но постепенно снижается в более жаркой и сухой окружающей среде. Исследование 2015 года пришло к выводу, что в зависимости от масштабов будущего глобального потепления некоторые части мира могут стать непригодными для жизни из-за смертельно высоких температур влажного термометра. Исследование 2020 года сообщило о случаях, когда температура влажного термометра уже достигала таких значений, хотя и слишком кратковременно и на слишком ограниченной территории, чтобы вызвать смертельные исходы.

Тепловые волны с высокой влажностью

8 июля 2003 года в Дахране, Саудовская Аравия, был зафиксирован самый высокий когда-либо зарегистрированный показатель теплового индекса – 81 °C (178 °F) при температуре 42 °C (108 °F) и точке росы 35 °C (95 °F). Во время индийской волны жары 2015 года температура влажного термометра в штате Андхра-Прадеш достигла критических значений. Аналогичная температура влажного термометра была зафиксирована во время волны жары в Чикаго в 1995 году. В августе 2015 года в Самаве, Ирак, температура составила, а точка росы – , а в Бандар-э-Махшахре, Иран, температура достигла 46 °C (115 °F) при точке росы 32 °C (90 °F). Это соответствовало температуре влажного термометра примерно и соответственно. Правительство настоятельно рекомендовало жителям избегать пребывания на солнце и употреблять достаточное количество воды.

Наивысшая зафиксированная температура в условиях влажного цикла

В следующих местах были зарегистрированы температуры влажного термометра 34 °C (93 °F) или выше. Метеорологические станции обычно расположены в аэропортах, поэтому в других районах города значения могли быть выше. WT (°C) Город и штат Страна 36.3 Рас-Аль-Хайма, Рас-Аль-Хайма ОАЭ 36.2 Джакобабад, Синд Пакистан 36 Мекка Саудовская Аравия 35.8 Хисар, Харьяна Индия 35.6 Яннари, Западная Австралия Австралия 35.4 Виллаермоса, Табаско Мексика 35.1 [Неуказанное местоположение], Хайбер-Пахтунхва Пакистан 35 Маракайбо Венесуэла 35 Матлапа, Сан-Луис-Потоси Мексика 35 Чоикс, Синалоа Мексика 34.8 Ла-Пас, Нижняя Калифорния Сур Мексика 34.8 Сото-ла-Марина, Тамаулипас Мексика 34.7 Медина Саудовская Аравия 34.7 Бандар-Аббас Иран 34.6 Мачилипатнамский мандал, Андхра-Прадеш Индия 34.5 Балас-Прадор, Одиша Индия 34.4 Бамако Мали 34.4 Чиксулуб, Юкатан Мексика 34.1 Янгон Мьянма 34 Аджнала, Пенджаб Индия 34 Порт-Хедленд, Западная Австралия Австралия 34 Эмпальме, Сонора Мексика 34 Тукспан, Вера Cruz Мексика 34 Департамент Пайсанду Уругвай

Изменение климата

Результаты исследований показывают, что ограничение глобального потепления до 1,5 °C предотвратит достижение большей части тропиков температуры влажного термометра в 35 °C, являющейся физиологическим пределом для человека.