秋の60度が春と違うのはなぜか

秋や春に何を着るか選ぶのは難しいかもしれません。朝はセーターが必要な天気でも、お昼頃には夏の暑さのように感じるかもしれません。あるいは、最初は冬の身を切るような寒さだった気温が、突然暖かくなることもあります。朝の天気予報で華氏 60 度や 65 度を見て、それがどんな感じになるのか正確に予測するのは難しいかもしれません。同じ気温でも季節によって感じ方が異なるのには、気象学的および生物学的な理由があります。

気象学的理由

毎日の予報で目にする気温を測定する際、気象学者は通常、地面から約 6 フィートの高さにある気象観測所を使用します。ただし、その距離では地面の温度は考慮されません。

「夏は地面は暖かいです。気温が下がり始め、涼しい季節になると、地面の温度は周囲の空気よりもゆっくりと変化します」と、ニューハンプシャー州の気象学者サイリーナ・アーノルド氏はポピュラーサイエンス誌に語っています。「季節による地面の温度の変化をグラフで見ると、変動が少なく、常に季節より遅れていることがわかります。」

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これは、世界の一部の地域で、7 月 4 日の海水温が 9 月のレイバー デーの海水温よりも低く感じられるのと似ています。液体の水と固体の地面は、空気 (気体) よりも温まるのに時間がかかります。

「空気が暖かさを感じるのは、地面の温度によって偏っている可能性があるからです」とアーノルド氏は言う。「地面はまだ暖かいので、私たちはまだその暖かさ、その放射熱を感じているのです。」

地面の材質も影響します。コンクリートやアスファルトは、草や木がある場所よりも物理的に暖かいです。そのため、秋の日に街を歩くと、リンゴ狩りやカボチャ狩りをするよりも暖かく感じられます。

「木や草、自然の地面は、たとえ土であっても、太陽放射を吸収して熱に変える効果が非常に高く、効率的です」とアーノルド氏は説明する。「草や木などがそれをエネルギーに変えますが、アスファルトの上ではただ熱くなります。そのエネルギーはすべて熱に変わるのです。」

生物学的理由

「問題は暑さではなく湿度だ」という古い格言も、この状況に当てはまります。湿度は一般的に夏の天気予報では大きな要因となりますが、涼しい季節に魔法のように消えるわけではありません。乾燥した暑さがあるように、湿気のある寒さもあり、身体的に不快に感じることがあります。

「汗をかくと、私たちの体は天然のエアコンの働きをします。汗腺から皮膚の表面に液体が放出され、それが蒸発すると体を冷やします」とアーノルド氏は言います。「つまり、物理的に体から熱を奪い、空気が非常に乾燥している場合は、蒸発が非常に速くなり、はるかに少ない労力で済みます。湿度が高い場合は、汗をかいても蒸発しない可能性があります。」

湿った寒さは、一般的に乾いた寒さよりも不快に感じられます。これは、物質の 3 つの状態 (固体、液体、気体) の間でエネルギーが移動しているためです。気体の温度は急速に変化しますが、液体の温度はそれより少し遅く、固体の温度は最も遅く変化します。

乾燥した寒さの中では、私たちの体は依然として熱エネルギーを失っていますが、周囲の空気は乾燥しているため、より早く体を温めてくれます。これは、寒さで鳥肌が立つ理由にも関係しています。

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「体毛が逆立つのは、腕の毛さえも少しだけ逆立ち、体を温めるのに十分な空気を閉じ込めているからです」とアーノルド氏は言います。「体毛が逆立つのは、肌の近くにこの小さな空気の層を閉じ込めて体を温めるためです。空気が湿っていると、体を温めるのにより多くのエネルギーが必要になるため、より多くのエネルギーを奪います。空気が体から熱を奪うと、寒く感じます。」

毛細血管の位置も役割を果たします。毛細血管は、酸素、栄養素、血液を体中の細胞に運ぶ、小さくて繊細な血管です。毛細血管は動脈と静脈をつなぎ、循環器系を完成させます。アーノルド氏によると、脳が暑さや寒さを知らせるサーモスタットのようなものだとすると、毛細血管はヒーターやエアコンのような働きをします。

夏や暖かい気候の時には、毛細血管が皮膚の表面に近づくため、より多くの熱を放出できます。毛細血管は、体が汗をかく場所や皮膚が冷える場所に近いからです。

「冬場は、毛細血管が実際は少し深くなり、周囲に断熱材が多くなり、大気中に失われる熱が少なくなります」とアーノルド氏は言う。

これらの感覚にはある程度の個人差があります。10 月の 60 度の気温は寒いと感じる人もいますが、これはおそらく毛細血管がまだ皮膚の表面近くにあり、皮膚の奥深くまで達していないためでしょう。一方、2 月の 40 度の気温は、私たちの体が一般的に寒い気温に慣れているため、T シャツで過ごす気候のように感じるかもしれません。

「同じ気温でも季節によって感じ方が異なるのは、気象学的にも生物学的にも非常に興味深いことがたくさんあります」とアーノルド氏は言う。

秋と春の急激な気温の変化に備えて、重ね着と忍耐力が必要です。