He aquí por qué las temperaturas del aire o del viento pueden ser negativas

Estoy escribiendo esto desde el área de Atlanta ahora mismo, y hace frío. De hecho, la temperatura actual en mi casa es de 9 grados F y los vientos son de aproximadamente 24 mph. Eso significa que se siente como -5 grados F afuera. Pero, ¿qué significa realmente una temperatura negativa? Después de todo, nunca escuchas a nadie decir que pesa -45 libras o que consume -2 galones de agua. Aquí hay un pequeño y rápido "101" de ciencia, ya que gran parte del país soporta temperaturas brutalmente frías y gélidas por el viento.

Primero, comencemos con lo básico. Temperatura es definida por el Glosario de la Sociedad Meteorológica Americana (AMS) como, “La cantidad medida por un termómetro….molecular energía cinética….” Es realmente una medida de la energía asociada con el movimiento molecular. Esa es la definición adecuada de "ciencias físicas-atmosféricas". Sin embargo, la definición de Britannica en línea proporciona pistas sobre por qué tenemos valores negativos de temperatura del aire o sensación térmica. Esa definición de Britannica dice que la temperatura es una "medida de calor o frialdad expresada en términos de cualquiera de varios arbitrario escalas e indicando la dirección en la que calor energía fluirá espontáneamente, es decir, de un cuerpo más caliente (uno a una temperatura más alta) a un cuerpo más frío (uno a una temperatura más baja)”.

Las palabras clave en la entrada del diccionario Britannica son "escalas arbitrarias". La mayor parte del mundo utiliza el Celsius (° C) escala de temperatura, pero aquí en los EE.UU. (y un puñado de otros países) la Temperatura Fahrenheit (°F) todavía se usa la escala. Escribiendo en una Organización Nacional de Laboratorios Magnéticos blog, Tim Murphy explica que "los científicos utilizan la escala de temperatura Kelvin porque querían una escala de temperatura en la que el cero refleje la ausencia total de energía térmica". Por lo tanto, a cero Kelvin (conocido como cero absoluto), no hay energía térmica disponible. Si bien no se usa en la comunicación diaria sobre el clima o el clima para el público, la escala Kelvin se usa ampliamente en cálculos científicos dentro de mi campo y muchos otros.

Ahora debería ser evidente para usted que una temperatura de -5 grados F es simplemente una construcción de una escala no absoluta con un punto de referencia arbitrario de 0 (ver el tweet de Carmen Olivares arriba). La escala Celsius utiliza el punto de congelación del agua como referencia. Según un sitio web del Centro de Investigación Glenn de la NASA. Fahrenheit es un poco más complicado. Él página web del NDN Collective señala: "Originalmente utilizó el punto de congelación del agua de mar como el punto cero y el punto de congelación del agua pura como 30 grados, lo que hizo que la temperatura de una persona sana fuera igual a 96 grados". El sitio web de la NASA continúa diciendo que la escala se ajustó, "Para hacer que el punto de ebullición del agua pura sea 212 y el punto de congelación del agua pura sea 32, lo que dio 180 grados entre los dos puntos de referencia".

Bien, ¿qué pasa con las temperaturas negativas de sensación térmica? Bueno, la temperatura de la sensación térmica también está anclada a las mismas escalas de temperatura y explica cómo se "siente" realmente cuando se consideran la temperatura del aire y el viento. El cálculo es en realidad un poco más complicado de lo que piensas. De acuerdo con la Servicio Meteorológico Nacional, se consideran las siguientes cosas:

• cálculo de la velocidad del viento a aproximadamente 5 pies
• un modelo de rostro humano
• teoría de la transferencia de calor
• resistencia del tejido de la piel.

La tabla de conversión de temperatura de sensación térmica se encuentra a continuación. Una sencilla calculadora de sensación térmica también está disponible en este liga.