Proč je vám při „faktoru Windchill“ taková zima?
francouzských Alp. Obrázek pochází od uživatele Wikimedia Commons Benh LIEU SONG, pod značkou c.c.a.-s.a.-3.0.
Jaká je venku v zimě zima, taková bude pravděpodobně ještě větší zima. Když vezmete v úvahu faktor Windchill, může mírný vánek způsobit, že den s teplotou 32 °C bude vypadat jako den s teplotou 20 °C, zatímco den s teplotou 0 °C může vypadat spíše jako den, kdy je venku -20 °C (-30 °C). Čím je chladněji a čím rychleji fouká vítr, tím je pocitově chladněji. Pokud je však venku zároveň velmi chladno a velmi větrno, působí to jako ještě extrémnější zima než jedno z toho samostatně. Věda, která za tím stojí, je sice jednoduchá, ale existuje spousta předpovědí a meteorologů, kteří ji nesprávně používají, když mluví k široké veřejnosti. Zde je uvedeno, co tato čísla skutečně znamenají:
určující, jak chladnou venkovní teplotu pociťuje lidské tělo. Obrázek: NASA/JPL/AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) instrument.
Vnitřní teplota vašeho těla se pohybuje kolem 37 °C (98,6º F), a to díky teplu, které vytvářejí vaše vlastní buňky při spalování paliva. Je to jedna z výhod toho, že jsi teplokrevný živočich, jako většina ptáků a savců. Než se dostaneme k vnějším vrstvám našich kožních buněk, teplota klesne o několik stupňů na 93º F (34º C) v blízkosti našeho jádra. Pokud namísto toho změříte své končetiny v mírně chladném dni – například ruce a prsty -, jsou obvykle mnohem chladnější: kolem 29 °C (84 °C) na rukou, ale 64 °C (18 °C) na konečcích prstů. Je to naše tělesné teplo, které nás udržuje v teple, ale vnější prostředí* působí tak, že nám toto teplo odebírá.
teplota, zejména čím je vzduch chladnější a čím je rychlejší vítr. Obrázek: uživatel flickru Steven Pisano pod licencí cc-by-2.0.
Když je venku chladněji, než je teplota naší pokožky, naše tělo ztrácí teplo nejen jeho vyzařováním, ale i předáváním energie molekulám vzduchu, které se střetávají s naší pokožkou. V průměru každá molekulární srážka mezi molekulou vzduchu a molekulou, která tvoří vaše tělo, vede k tomu, že se obě molekuly přiblíží k rovnováze: ke stejné střední teplotě. Pokud byste začínali při teplotě 37º a venku by bylo 5º, první srážky budou působit tak, abyste se dostali na 21º, ale další srážky vás přivedou na 13º, pak na 9º, 7º atd. To je důvod, proč neživé předměty, zejména ty, které nejsou na přímém slunečním světle, velmi rychle dosáhnou stejné teploty jako okolní vzduch kolem nich.
stožár: rozdíl teplot v dostatečně chladném dni může způsobit, že voda ve vašem jazyku zmrzne v krystalické mřížce, připevněné ke stožáru. Obrázek: .
S tím, jak krev cirkuluje naším tělem a naše buňky spalují energii, se samozřejmě dále zahříváme. Je to neustálý závod: mezi energií spotřebovanou naším tělem, které pracuje na zvýšení naší teploty, a okolním prostředím, které pracuje na jejím snížení. Co dělá okolní prostředí dobrým při snižování naší teploty? Kombinovaný účinek teploty molekul, které se s námi střetávají, spolu s rychlostí, jakou se tyto molekuly střetávají s naší kůží. Takto se energie přenáší rychleji: při větším rozdílu teplot a větší rychlosti srážek.
teploty pro dané teploty vzduchu a rychlosti větru. Obrázek: Národní meteorologická služba / NOAA.
Je tu však ještě třetí faktor, který vstupuje do hry, když nejsme na světě úplně nazí: izolace. Kdyby byl vzduch skutečně nehybný, molekuly, které by se srazily s naší kůží, by se zahřály a zůstaly by v blízkosti našeho těla, čímž by nás izolovaly od chladnějšího okolního vzduchu. Takto fungují stěny a okna ve vašem domě, vytvářejí vrstvy s postupně se snižující teplotou směrem ven a izolují tak vnitřní prostory od chladnějšího venkovního vzduchu. Stejně tak na nás působí i vrstvy oblečení, které nosíme. Čím více jsme izolováni – zpravidla tím, že nosíme více silných vrstev oblečení – tím hůře nám venkovní vzduch odebírá tělesné teplo.
flickr uživatelé CRudin a Ali Eminov, via https://www.flickr.com/photos/27435717@N00/16208375695/.
Efektivní teplota, kterou udávají pro faktor Windchill, bere v úvahu řadu předpokladů, které jsou obvykle nepravdivé:
- Že se jedná o holou kůži vystavenou vzduchu,
- Tváří ve směru větru,
- Že jdete do otevřeného pole,
- Že na vás nedopadá sluneční světlo (takže ve stínu nebo v noci).
Zakrytí kůže však může účinky Windchill zcela potlačit; rychlost větru pod 3 mph (5 km/h) nemá na holou kůži žádný znatelný vliv, zatímco rychlost pod 8 mph (13 km/h) nemá pod skromnou vrstvou bavlněného oblečení žádný vliv. Pokud stojíte na místě, kde je vítr částečně nebo zcela zablokován, účinky větru se výrazně sníží. Kromě toho může plné přímé sluneční světlo zvýšit „pocitovou“ teplotu na těle až o 10-18º F (6-10º C).
Sluneční světlo může výrazně zvýšit efektivní (Windchill) teplotu. Obrázek: Jay of AdventureJay, prostřednictvím http://adventurejay.com/.
Jednoduchá opatření mohou zabránit tomu, aby vás vítr ovlivnil v jakémkoli negativním smyslu; musíte si jen uvědomit, jaká to jsou. Právě nejchladnější dny s nejsilnějším větrem nás vystavují největšímu riziku, ale nic, s čím se setkáváme na severní polokouli, se nevyrovná extrémům pozorovaným na některých odlehlých meteorologických stanicích v Antarktidě. Dne 4. července 2003, jen několik dní po slunovratu, zaznamenala antarktická stanice teplotu -94º F (-70º C), ale vítr foukal rychlostí 75 mph (121 km/h), což vytvořilo efektivní teplotu Windchill -150º F (-101º C). Rychlý vítr a velmi nízké teploty jsou tou nejhorší možnou kombinací, ale přikrytí vás ochrání. Buď to, nebo si najděte hejno tučňáků císařských, ke kterým se můžete přitulit!
během zimy, a to pouze ve dne, abyste si užili slunečních paprsků. Obrázek: Wikimedia Commons uživatel Mtpaley, pod c.c.a.-2.5 generic.
* – To platí pouze tehdy, když je venku chladněji, než je teplota lidského těla. Když je venku velké horko, člověk se nedokáže normálně ochladit, a tak se nejen vydatně potí, ale jakýkoli vánek vůbec poslouží jako topné těleso, které vaši pokožku ještě více zahřeje.
Sledujte mě na Twitteru. Podívejte se na mé webové stránky nebo na některé mé další práce zde.