The purpose of this paper is to analyze thermal sensation which is measured by human physioclimatic reactions in South Korea. Relationships between Temperature-Humidity Index(THI) and human thermal sensation scale are derived from a questionnaire, which investigates degree of volunteer's thermal sensation with respect to each biometeorological condition. Analyses of these empirical relationships make it possible to calculate thermal sensational indices and to classify bioclimatic types for individual weather stations based on long-term(1971-2000) averages of monthly temperature and humidity data. A generalized annual physioclimatic maps for each Annual Cumulative Thermal Sensation Index for the 68 stations are constructed to show men tend to feel in various areas. The Monthly thermal sensations are affected by latitude, altitude, orographic effects and systems of airmasses. The Annual Cumulative Thermal sensations are increasing towards northern areas and inland, and that the major factors are largely derived from cold stress in winter. The Annual Physioclimatic Types are grouped 8 climatic types(M, ES, M-ES, M-S, W-ES, C-ES, C-M, C-M-ES) according to climatic stress. Results of this study can be applied for evaluation of thermal environment in our daily activities, and for searching relevant sports training-sites, climatherapy etc.
Kim, Byul;Lim, Joung-Soo;Cho, Sung-Back;Hwang, Ok-Hwa;Yang, Seung-Hak
Journal of Animal Environmental Science
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v.20
no.2
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pp.49-56
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2014
The climate of the earth is expected to change rapidly and continuously. Despite climate change is expected to impact on productivity of crop and livestock, a study for adaptation and impact of livestock to global warming is not enough. This study was performed to develop a method to evaluate the effects of heat stress on dairy cattle. Feedlot environment and health status of livestock were measured through an infrared thermography camera and a temperature-humidity sensor. Environmental factors such as temperature and humidity were measured to calculate the Temperature humidity index (THI). The change of the milk yield was similar to THI data pattern, suggesting that THI might play an important role to predict the effect of climate change on dairy cattle. THI data would be useful to predict long-term climate change effects on dairy cattle with RCP8.5 scenario.
Korea, located in East Asia in the northern hemisphere, is experiencing severe climate changes. Specifically, the heat stress caused by global warming is negatively affecting the dairy sector, including milk production and reproductive performance, as the major dairy cattle Holstein-Friesian is particularly susceptible to heat stress. Here, we collected artificial insemination and pregnancy data of the Holstein and the Jersey cows from a dairy farm from 2014 to 2021 and analyzed the association between the conception rate and the temperature-humidity index, calculated using the data from the closest official weather station. As the temperature-humidity index threshold increased, the conception rate gradually decreased. However, this decrease was steeper in the Holstein breed than in the Jersey one at a temperature-humidity index threshold of 75. To evaluate the effects of heat stress on the oocyte quality, we examined the nuclear and cytoplasmic maturation of Holstein (n = 158, obtained from six animals) and Jersey oocytes (n = 123, obtained from six animals), obtained by ovum pick-up. There were no differences in the nuclear maturation between the different conditions (heat stress: 40.5℃, non- heat stress: 37.5℃) or breeds, although the Holstein oocytes seemed to have a lower metaphase II development (p = 0.0521) after in vitro maturation under heat stress conditions. However, we found that the Holstein metaphase II oocytes exposed to heat stress presented more reactive oxygen species and a peripheral distribution of the mitochondria, compared to those of the Jersey cattle. Here, we show that weather information from local meteorological stations can be used to calculate the temperature-humidity index threshold at which heat stress influences the conception rate, and that the Jersey cows are more tolerant to heat stress in terms of their conception rate at a temperature-humidity index over 75. The lower fertility of the Holstein cows is likely attributed to impaired cytoplasmic maturation induced by heat stress. Thus, the Jersey cows can be a good breed for the sustainability of dairy farms for addressing climate changes in South Korea, as they are more resistant to hyperthermia.
Heat stress negatively affects milk quality altering its nutritive value and cheese making properties. This study aimed at assessing the impact of seasonal microclimatic conditions on milk quality of Friesian cows. The study was carried out in a dairy farm from June 2013 to May 2014 at Beni-Suef province, Egypt. Inside the barn daily ambient temperature and relative humidity were recorded and used to calculate the daily maximum temperature-humidity index (mxTHI), which was used as indicator of the degree of heat stress. The study was carried out in three periods according to the temperature-humidity index (THI) recorded: from June 2013 to September 2013 (mxTHI>78), from October 2013 to November 2013 (mxTHI 72-78) and from December 2013 to April 2014 (mxTHI<72). Eighty Friesian lactating dairy cows were monitored in each period. The three groups of cows were balanced for days in milk and parity. Milk quality data referred to somatic cell count, total coliform count (TCC), faecal coliform count (FCC), Escherichia coli count, percentage of E. coli, and Staphylococcus aureus, percentage of fat, protein, lactose, total solid and solid non-fat. Increasing THI was associated with a significant decrease in all milk main components. An increase of TCC, FCC, and E. coli count from mxTHI<72 to mxTHI>78 was observed. In addition, the isolation rate of both S. aureus and E. coli increased when the mxTHI increased. The results of this study show the seriousness of the negative effects of hot conditions on milk composition and mammary gland pathogens. These facts warrant the importance of adopting mitigation strategies to alleviate negative consequences of heat stress in dairy cows and for limiting related economic losses.
A TP/WVP-3000A, ground-based microwave radiometer, that was first introduced to South Korea has been operated since August 22, 2007 at the National Center for Intensive Observation of Severe Weathers (NCIO). Using the dual-band, the radiometer provides temperature and humidity soundings from the surface up to 10 km height with the high-temporal resolution of a few minutes. In this study, the performance of the radiometer on the predictability of the high impact weathers was evaluated and various practical applications were investigated. To verify the retrieved profile data from the radiometer, temperature and relative humidity soundings are compared with those from the rawinsonde launched at the NCIO and Gwangju station. The root mean squared errors for temperature and relative humidity soundings were smaller under rainy weather conditions. The correlation coefficient between PWVs (Precipitable Water Vapors) obtained from the radiometer and Global Positioning System satellite at Mokpo station is 0.92 on average. In order to investigate the structure and characteristics of precipitation, stability indexes related to rainfall such as the Convective Available Potential Energy (CAPE), K-index, and Storm RElative Helicity (SREH) were calculated using windprofiler at the NCIO from 14 to 16 September, 2007. CAPE and K-index tended to be large when the thermodynamic unstability was strong. On the other hand, SREH index was dominantly large when the dynamic unstability was strong due to the passage of the typhoon 'Nari'.
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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v.49
no.4
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pp.341-348
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2023
In this study, basic skin characteristic data was measured by measuring skin hydration, skin sebum secretion rate, skin melanin index, skin redness index, skin redness image analysis, transepidermal water loss (TEWL), and amount of stratum corneum before and after creating a temporary high temperature and low humidity environments targeting Korean women in their 20s to 50s. Stratum corneum by tape stripping was collected at each measurement and skin biomarkers including total protein content, carbonylated protein, neutral lipid, and lipid peroxidation were analyzed. Based on the results, the differences before and after creating a high temperature and low humidity environments were confirmed, the correlation between skin characteristics and skin biomarkers was confirmed, and a new skin index was created based on this. The new skin index can be used in product efficacy evaluation, and the possibility of constructing a new clinical study method and using skin biomarker discovery research through additional research was confirmed.
Hye Ran Kim;Seol Hwa Park;Jisoo Wi;Seongshin Lee;Sung Dae Lee;Hwan Ku Kang;Chaehwa Ryu
Korean Journal of Poultry Science
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v.51
no.2
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pp.57-63
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2024
As global warming worsens, it is feared that higher ambient temperatures and relative humidity might result in a more intense heat stress for livestock animals, especially broilers, which lack sweat glands for thermoregulation and have been selectively bred for rapid growth. Therefore, strategic livestock management is needed to mitigate the adverse effects of heat stress on broilers. In Korea's poultry farming systems, tunnel-ventilated broiler houses and pad cooling systems are commonly installed to lower indoor temperatures during the summer. However, caution is advised with pad cooling systems as they can increase the humidity inside the houses, potentially causing further harm. This study aimed to evaluate the effectiveness of pad cooling systems in tunnel-ventilated broiler house by assessing the reduction in indoor temperature using the Temperature-Humidity Index (THI), which accounts for the impact of relative humidity. Temperature and humidity data were collected during the summer (Jun to Sep) from eight farms with tunnel-ventilated broiler house located in different regions of Korea. The farms were divided into two groups based on the use of pad cooling systems is used, and temperature and humidity data, along with THI values, were analyzed two weeks before the birds were marketed. Meta-analysis results showed that at the hottest time of the day, 14:00, farms with pad cooling systems had significantly lower indoor temperatures compared to the control group, but observed an increase in indoor temperatures by 16:00 (p<0.05). There is no significant difference in relative humidity (p>0.05). The THI values decreased in the treatment group with cooling pads compared to the control group starting from 15:00, suggesting a diminished effect (p<0.05). This study indicates the potential for developing optimal operational guidelines for cooling pads to reduce heat stress in broilers during the summer season.
Dae Gyoon Kang;Dae-Jun Kim;Jin-Hee Kim;Eun-Jeong Yun;Eun-Hye Ban;Yong Seok Kim;Sera Jo
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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v.25
no.4
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pp.446-454
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2023
The impact of climate change on agriculture is substantial, especially as global warming is projected to lead to varying temperature and humidity patterns in the future. These changes pose a higher risk for both crops and livestock, exposing them to environmental stressors under altered climatic conditions. Specifically, as temperatures are expected to rise, the risk of heat stress is assessable through the Temperature-Humidity Index (THI), derived from temperature and relative humidity data. This study involved the comparison of THI collected from 10 Korea Meteorological Administration ASOS stations spanning a 60-year period from 1961 to 2020. Moreover, high-resolution temperature and humidity distribution data from 1981 to 2020 were employed to generate high-resolution TH I distributions, analyzing temporal changes. Additionally, the number of days characterized by heat stress, derived from TH I, was compared over different time periods. Generally, TH I showed an upward trend over the past, albeit with varying rates across different locations. As TH I increased, the frequency of heat stress days also rose, indicating potential future cost increases in the livestock industry due to heat-related challenges. The findings emphasize the feasibility of evaluating heat stress risk in livestock using THI and underscore the need for research analyzing THI under future climate change scenarios.
Joo, Jong Gwan;Nogoy, Kim Margarette C.;Park, Jihwan;Chon, Sunil;Lee, Dong Hoon;Choi, Seong Ho
Korean Journal of Agricultural Science
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v.48
no.1
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pp.45-57
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2021
This study aimed to determine the effects if ambient temperature (Ta), relative humidity (RH), and temperature-humidity index (THI) on milk production parameters such as milk yield, fat, protein, milk urea nitrogen (MUN), and lactose. A total of fifty (50) mid-lactating Korean Holstein cows (144 - 150 days postpartum) were randomly assigned to two groups in equal numbers (n = 25) according to the type of diet received: conventional feed, a mixture of 56: 44 ratio of roughage and concentrate mix, and organic feed containing 100% organic roughage. Temperature, RH, and THI were recorded daily and averaged monthly. Conventional group showed higher dry matter intake throughout the experiment and thus, showed higher total milk yield and milk composition such as milk fat, protein, and lactose content than organic milk. Milk of the conventional group showed higher polyunsaturated fatty acid concentration. Highest milk yield was observed in September (21.7℃, 82.4%RH) in conventional group (27.69 kg·day-1) and in June (21.4℃, 72.9%RH) in organic group (14.31 kg·day-1). In conventional group, milk yield was positively correlated with Ta and THI, and milk protein was negatively correlated with Ta, RH, and THI. In organic feeding, only the MUN among milk composition parameters showed a significant correlation where it showed a negative correlation with Ta, RH, and THI. Conventional feeding showed significantly higher milk yield, fat, protein, and lactose than organic feeding throughout the experiment, although, organic feeding showed to be less likely affected by Ta, RH, and THI than the conventional feeding.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.43
no.6
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pp.103-112
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2001
The development of infrared thermometry has led many researchers to use plant temperatures, and specifically the temperature of the crop canopy in the field, for estimating the water stress of a crop. The purpose of this study was to evaluate the role of leaf temperature in irrigation scheduling. An experiment was carried out in a greenhouse with chinese cabbage. Leaf temperature was measured with infrared thermometry and evapotranspiration of the crop was measured by lysimeters. Influence of the difference between leaf temperature and air temperature on crop evapotranspiration was evaluated under varying water stress condition. A further objective was to evaluate the effect of other climatic variables on the relationship between evapotranspiration and temperature difference between leaf and air. A statistical model for estimating evapotranspiration using the temperature difference, relative humidity. and radiation was developed and tested. Crop water stress index was calculated using vapour pressure deficit and the temperature difference. Relations between the crop water stress index and crop evapotranspiration was tested. The index was closely related with evapotranspiration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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