der französischen Alpen. Bildnachweis: Wikimedia Commons Nutzer Benh LIEU SONG, unter c.c.a.-s.a.-3.0.

So kalt wie es im Winter draußen ist, wird es sich wahrscheinlich noch kälter anfühlen. Wenn man den Windchill-Faktor berücksichtigt, kann eine leichte Brise dazu führen, dass sich ein Tag mit 0° C wie ein Tag mit -7° C anfühlt, während sich ein Tag mit -18° C eher wie ein Tag mit -30° C anfühlen kann. Je kälter es ist und je schneller der Wind weht, desto kälter fühlt es sich an. Aber wenn es draußen sowohl sehr kalt als auch sehr windig ist, fühlt es sich noch extremer an als nur eines von beiden. Die Wissenschaft, die dahinter steckt, mag zwar einfach sein, aber viele Meteorologen und Meteorologen verwenden sie falsch, wenn sie mit der Öffentlichkeit sprechen. Hier erfahren Sie, was diese Zahlen wirklich bedeuten.

Sie bestimmen, wie kalt sich die Außentemperatur für den menschlichen Körper anfühlt. Bildnachweis: NASA/JPL/AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) Instrument.

Im Inneren unseres Körpers haben wir eine Kerntemperatur von etwa 37º C (98,6º F), was auf die Wärme zurückzuführen ist, die von unseren eigenen Zellen bei der Verbrennung von Brennstoff erzeugt wird. Das ist einer der Vorteile, wenn man ein Warmblüter ist, wie die meisten Vögel und Säugetiere. Wenn wir die äußeren Schichten unserer Hautzellen erreichen, ist die Temperatur in der Nähe unseres Kerns bereits um einige Grad auf 34º C (93º F) gesunken. Wenn Sie stattdessen an einem mäßig kalten Tag Ihre Extremitäten messen – wie Ihre Hände und Finger -, sind sie in der Regel viel kälter: ca. 29º C (84º F) für Ihre Hände, aber 18º C (64º F) für Ihre Fingerspitzen. Es ist unsere Körperwärme, die uns warm hält, aber die äußere Umgebung* entzieht uns diese Wärme.

Temperatur, insbesondere je kälter die Luft und je schneller die Windgeschwindigkeit. Bildnachweis: flickr-Nutzer Steven Pisano unter cc-by-2.0.

Wenn es draußen kälter ist als unsere Hauttemperatur, verliert unser Körper Wärme nicht nur durch Abstrahlung, sondern auch durch die Übertragung von Energie auf die Luftmoleküle, die mit unserer Haut zusammenstoßen. Im Durchschnitt führt jede molekulare Kollision zwischen einem Luftmolekül und einem Molekül, aus dem Ihr Körper besteht, dazu, dass sich beide Moleküle dem Gleichgewicht nähern: der gleichen mittleren Temperatur. Wenn Sie bei 37º beginnen und es draußen 5º hat, werden die ersten Kollisionen Sie auf 21º bringen, aber die nachfolgenden Kollisionen bringen Sie auf 13º, dann 9º, 7º und so weiter. Aus diesem Grund erreichen unbelebte Gegenstände, insbesondere solche, die sich nicht im direkten Sonnenlicht befinden, sehr schnell die gleiche Temperatur wie die sie umgebende Luft.

Fahnenstange: An einem ausreichend kalten Tag kann der Temperaturunterschied dazu führen, dass das Wasser auf Ihrer Zunge in einem Kristallgitter gefriert, das an der Fahnenstange befestigt ist. Bildnachweis: .

Während das Blut durch unseren Körper zirkuliert und unsere Zellen Energie verbrennen, heizen wir uns natürlich weiter auf. Es ist ein ständiger Wettlauf: zwischen der Energie, die unser Körper verbraucht, um unsere Temperatur zu erhöhen, und der Umgebung, um sie zu senken. Warum ist die Umgebung so gut darin, unsere Temperatur zu senken? Die kombinierte Wirkung der Temperatur der Moleküle, die mit uns zusammenstoßen, und der Geschwindigkeit, mit der diese Moleküle mit unserer Haut zusammenstoßen. So wird die Energie schneller übertragen: mit einem größeren Temperaturunterschied und einer höheren Kollisionsrate.

Temperaturen bei bestimmten Lufttemperaturen und Windgeschwindigkeiten. Bildnachweis: National Weather Service / NOAA.

Es gibt jedoch noch einen dritten Faktor, der ins Spiel kommt, wenn wir nicht splitternackt in der Welt stehen: die Isolierung. Wenn die Luft wirklich still wäre, würden die Moleküle, die auf unsere Haut treffen, erwärmt und in der Nähe unseres Körpers bleiben, um uns von der kälteren Umgebungsluft zu isolieren. So funktionieren auch Ihre Wände und Fenster in Ihrem Haus: Sie bilden Schichten mit progressiv abnehmenden Temperaturen, je weiter sie nach außen zeigen, und isolieren so Ihre Innenräume von der kälteren Außenluft. Auf diese Weise wirken sich auch die Kleidungsschichten, die wir tragen, auf uns aus. Je besser wir isoliert sind – im Allgemeinen durch das Tragen mehrerer dicker Kleidungsschichten – desto schlechter kann die Außenluft uns die Körperwärme entziehen.

flickr users CRudin and Ali Eminov, via https://www.flickr.com/photos/27435717@N00/16208375695/.

Die effektive Temperatur, die sie für den Windchill-Faktor angeben, berücksichtigt eine Reihe von Annahmen, die normalerweise nicht zutreffen:

• Dass dies für nackte Haut gilt, die der Luft ausgesetzt ist,
• mit dem Gesicht in Richtung des Windes,
• dass man in ein offenes Feld läuft,
• ohne dass Sonnenlicht auf einen trifft (also im Schatten oder in der Nacht).

Aber wenn Sie Ihre Haut bedecken, kann die Wirkung des Windchill vollständig aufgehoben werden; Windgeschwindigkeiten unter 5 km/h (3 mph) haben keine erkennbaren Auswirkungen auf die nackte Haut, während Geschwindigkeiten unter 13 km/h (8 mph) unter einer dünnen Schicht Baumwollkleidung keine Auswirkungen haben. Wenn Sie sich in einem Bereich aufhalten, in dem der Wind teilweise oder ganz abgeschirmt ist, werden die Auswirkungen des Windes deutlich abgeschwächt. Außerdem kann volles, direktes Sonnenlicht die gefühlte Temperatur am Körper um bis zu 6-10 °C erhöhen.

Sonnenlicht kann die effektive (Windchill-)Temperatur stark erhöhen. Bildnachweis: Jay von AdventureJay, via http://adventurejay.com/.

Einfache Vorsichtsmaßnahmen können verhindern, dass sich der Wind negativ auf dich auswirkt; du musst dir nur bewusst sein, welche das sind. Es sind die kältesten Tage mit den stärksten Winden, die uns am meisten gefährden, aber nichts, was wir in der nördlichen Hemisphäre erleben, ist vergleichbar mit den Extremen, die an einigen der abgelegenen Wetterstationen in der Antarktis zu beobachten sind. Am 4. Juli 2003, nur wenige Tage nach der Sonnenwende, wurden an einer antarktischen Station Temperaturen von -70º C (-94º F) gemessen, aber der Wind wehte mit einer Geschwindigkeit von 121 km/h (75 mph), was eine effektive Windchill-Temperatur von -101º C (-150º F) ergab. Schnelle Winde und sehr niedrige Temperaturen sind die denkbar schlechteste Kombination, aber wenn Sie sich bedeckt halten, sind Sie sicher. Entweder das, oder du suchst dir eine Herde Kaiserpinguine, mit denen du dich im Winter zusammenkuscheln kannst!

und unterbrichst nur tagsüber, um die Sonne zu genießen. Bildnachweis: Wikimedia Commons Benutzer Mtpaley, unter c.c.a.-2.5 generic.

* – Dies trifft nur zu, wenn es draußen kühler ist als die Temperatur des menschlichen Körpers. Wenn es draußen sehr heiß ist, kann sich der Mensch nicht normal abkühlen und schwitzt daher nicht nur stark, sondern jede Brise wirkt wie ein Heizelement, das die Haut noch weiter erwärmt.

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