home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Big Blue Disk 3 / bbd03.zip / WTHRCONV.TXT < prev    next >
Text File  |  1986-11-14  |  8KB  |  156 lines
  1. ^C^1Weather Conversion Routines
  2. ^CBy Val J. Golding
  3.  
  4.  
  5. Meteorologists often use unfamiliar units of measurement when they describe 
  6. the weather.  How many miles per hour is a 25 knot wind?  How many inches of 
  7. mercury are equal to an atmospheric pressure of 1042 millibars?  How many 
  8. degrees Fahrenheit are equal to a temperature of 16 degrees Celsius?  
  9.  
  10. WEATHER CONVERSION ROUTINES can convert between three major temperature scales 
  11. and between the three units used to measure wind speed as well as calculate 
  12. wind chill and the heat index.  In addition, the program converts between the 
  13. two units used to describe atmospheric pressure.  
  14.  
  15. If you are already a dedicated weather watcher, you should find WEATHER 
  16. CONVERSION ROUTINES to be an invaluable tool.  But even if you know nothing 
  17. about meteorology, read the explanations of weather measurements below.  Play 
  18. around with the program. We hope we pique your interest in a fascinating 
  19. hobby.  
  20.  
  21.  
  22. Temperature
  23. -----------
  24. There are three widely used temperature scales: Fahrenheit, Celsius (or 
  25. Centigrade), and Kelvin.  
  26.  
  27. Americans are most familiar with the Fahrenheit scale, named for Gabriel 
  28. Fahrenheit, the 18th Century German physicist who developed it.  The scale 
  29. originally used 32 degrees, the freezing point of water, and 96 degrees, human 
  30. body temperature, as its two fixed points.  (Note how close Fahrenheit came to 
  31. correctly determining human body temperature, which is measured as 98.6 degrees 
  32. F today.)  Later, the boiling point of water, 212 degrees F, replaced body 
  33. temperature as a fixed point.  
  34.  
  35. In countries other than the United States and in all scientific work, the 
  36. Celsius scale is used.  Invented in 1742 by the Swedish astronomer Anders 
  37. Celsius, the scale uses zero degrees, the freezing point of water, and 100 
  38. degrees, the boiling point of water, as its base points.  Because of the 100 
  39. degree interval between the two base points, this scale is also known as the 
  40. centigrade scale.  The equation used to convert Fahrenheit (F) to Celsius (C) 
  41. is: C=5/9(F-32).  When Celsius is converted to Fahrenheit, the equation used 
  42. is: F=1.8(C+32).  
  43.  
  44. The third scale, the Kelvin scale, is used more by chemists and physicists than 
  45. by meteorologists.  Why was it developed?  As we've seen, both the Fahrenheit 
  46. and Celsius scales use the properties of water to fix their base points; 
  47. scientists soon found that they needed a fundamental scale independent from 
  48. the properties of any one substance.  In 1848, the British physicist William 
  49. Thomson (Lord Kelvin) based his temperature scale on the theoretical "absolute 
  50. zero" (-273.15 Celsius).  (A substance at zero degrees Kelvin would have no 
  51. thermal energy; its molecules would not move.)  The equation used to convert 
  52. degrees Celsius (C) to degrees Kelvin (K) is: K = C + 273.15.  
  53.  
  54.  
  55. The Heat Index
  56. --------------
  57. As anyone who has ever endured a sweltering summer in the South knows, a 
  58. thermometer reading doesn't tell all of the story.  The 95 degree day with 85% 
  59. humidity you might experience in New Orleans will take a much greater physical 
  60. toll than a 95 degree day with the low humidity that you might find in Phoenix.
  61.  
  62. Recently, the Weather Service has developed a "heat index" which uses a 
  63. complicated equation to calculate apparent temperature.  Only two variables are 
  64. required to calculate it: degrees Fahrenheit and percent relative humidity.  
  65.  
  66. The Weather Service rates hot weather in four categories, depending on the heat 
  67. index for that day: 
  68.  
  69. CATEGORY I -- Apparent temperatures 130 degrees or higher.  Heatstroke highly 
  70. likely for high risk groups with continued exposure.  
  71.  
  72. CATEGORY II -- 105-130 degrees.  Heat cramps and heat exhaustion likely, 
  73. heatstroke possible with prolonged physical exertion.  
  74.  
  75. CATEGORY III -- 90-105 degrees.  Heat cramps and heat exhaustion possible with 
  76. prolonged physical activity.  
  77.  
  78. CATEGORY IV -- 80-90 degrees.  Fatigue possible with prolonged exposure and/or 
  79. physical activity.  
  80.  
  81.  
  82. The Wind Chill Factor
  83. ---------------------
  84. The wind chill factor, like the heat index and unlike most other weather 
  85. measurements, takes human discomfort into account.  Wind chill tells how cold 
  86. it ^1feels^0 outside. Wind increases the rate at which heat escapes from the 
  87. body.  As a result, if the temperature is 20 degrees Fahrenheit and a 40 MPH 
  88. wind is blowing, the cold a person experiences is equivalent to the cold 
  89. experienced on a -21 degree day with no wind.  The higher the wind, the lower 
  90. the wind chill factor... up to a point.  Above 40 MPH, increases in wind speed 
  91. have little additional chilling effect.  
  92.  
  93. Equations used to determine the wind chill factor take wind speed, air and body 
  94. temperature, and other constants into account.  Because they use sometimes 
  95. elaborate "fudge factors," some formulas can give surprising results when you 
  96. calculate wind chill.  According to Val Golding's program, for example, on a 30 
  97. degree day, in a dead calm (wind: 0 MPH), a person would experience the 
  98. equivalent of a 27.5 degree air temperature.  
  99.  
  100.  
  101. Wind Speed
  102. ----------
  103. Wind speed is described in three ways: in miles per hour (MPH), kilometers per 
  104. hour (KPH), and knots.  (One kilometer equals approximately .62 miles.) 
  105.  
  106. A knot is one nautical mile per hour.  A nautical mile is defined as one 
  107. minute of a "great circle."  (A great circle can be thought of as the 
  108. circumference of the earth.)  For all you landlubbers out there, think of a 
  109. nautical mile as about 1.15 statute miles or 6080 feet.  Note that it's 
  110. redundant to say "knots per hour." 
  111.  
  112.  
  113. Atmospheric Pressure
  114. --------------------
  115.  
  116. The mercury barometer, invented in 1643, revolutionized meteorology.  The first 
  117. barometers were simple: all that was needed to construct one was a bowl, a long 
  118. glass tube with one sealed end, and a lot of mercury.  The first step was to 
  119. fill both the bowl and tube with mercury.  The tube was then placed upright in 
  120. the bowl, with its opening below the surface of the mercury.  (The builder had 
  121. to be careful not to let any air seep into the tube as it was placed in 
  122. position.) 
  123.  
  124. When the experimenter stepped back from his creation, he would notice that not 
  125. all of the mercury in the tube flowed back into the bowl; a column of mercury 
  126. remained in the tube.  What kept it there?  Air pressure, pushing on the 
  127. mercury in the bowl.  
  128.  
  129. When scientists measured the height of the mercury column, they noticed that 
  130. its height (and thus the air pressure) varied day to day.  These fluctuations 
  131. in turn were tied to changes in the weather.  
  132.  
  133. Today, while meteorologists have replaced mercury barometers with more 
  134. sensitive instruments, air pressure readings are often given in inches of 
  135. mercury, i.e. the height of a column of mercury balanced by the air pressure.  
  136. Meteorologists also describe barometric pressure in millibars.  One thousand 
  137. millibars make one bar, the metric measurement for atmospheric pressure.  A bar 
  138. is equal to 29.53 inches, or 750.062 millimeters of mercury.  
  139.  
  140. One atmosphere, the standard atmospheric pressure, is given as 760 millimeters, 
  141. or 29.92 inches, of mercury.  One atmosphere equals 1013 millibars.  
  142.  
  143.  
  144. For More Information...
  145. -----------------------
  146.  
  147. Your local public library should have several books that introduce the basics 
  148. of weather and meteorology.  For a comprehensive, well-illustrated text, we 
  149. recommend ^1The Weather Book^0, by Ralph Hardy, et al, from Little, Brown (1982).  
  150.  
  151.  
  152. DISK FILES THIS PROGRAM USES:
  153. ^FWTHRCONV.EXE
  154. ^FBRUN20.EXE
  155. ^FRETURN.EXE
  156.