Miért érzed magad olyan hidegnek a “Windchill-faktortól”?
a francia Alpokban. A kép forrása: Benh LIEU SONG Wikimédia Commons felhasználó, a c.c.a.-s.a.-3.0 alatt.
Amilyen hideg van kint a tél folyamán, valószínűleg még hidegebbnek fogjuk érezni. Ha figyelembe vesszük a Windchill tényezőt, egy szerény szellő hatására egy 32º F (0º C) hőmérsékletű napot 20º F (-7º C) hőmérsékletűnek érezhetünk, míg egy 0º F (-18º C) hőmérsékletű napot inkább -20º F (-30º C) hőmérsékletűnek érezhetünk odakint. Minél hidegebb van, és minél gyorsabban fúj a szél, annál hidegebbnek érezzük. Ha azonban nagyon hideg és nagyon szeles is van odakint, az még szélsőségesebb hidegnek tűnik, mint bármelyik önmagában. Lehet, hogy a mögötte álló tudomány egyszerű, de sok meteorológus és meteorológus visszaél vele, amikor a nagyközönségnek beszél. Íme, mit jelentenek valójában ezek a számok.
meghatározzák, hogy az emberi test mennyire érzi hidegnek a külső hőmérsékletet. A kép forrása: NASA/JPL/AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) műszer.
A testünk belsejében a maghőmérséklet körülbelül 37º C (98,6º F), ami a saját sejtjeink által az üzemanyag elégetése során termelt hőnek köszönhető. Ez az egyik előnye annak, hogy melegvérű állat vagy, mint a legtöbb madár és emlős. Mire elérjük bőrsejtjeink külső rétegét, ez a hőmérséklet néhány fokkal lecsökken a magunk közelében 93º F-ra (34º C). Ha ehelyett a végtagjainkat mérjük meg egy mérsékelten hűvös napon – például a kezünket és az ujjainkat -, akkor azok jellemzően sokkal hidegebbek: a kezünkön körülbelül 29 °C, de az ujjbegyünkön 64 °C körüli hőmérsékletet mérünk. A testünk hője az, ami melegen tart minket, de a külső környezet* azon dolgozik, hogy elvegye ezt a hőt.
hőmérséklet, különösen minél hidegebb a levegő és minél gyorsabb a szélsebesség. Képhitelesítés: Steven Pisano flickr felhasználó cc-by-2.0 alatt.
Ha kint hidegebb van, mint a bőrünk hőmérséklete, a testünk nemcsak a kisugárzással veszít hőt, hanem azzal is, hogy energiát ad át a bőrünkkel ütköző levegőmolekuláknak. Átlagosan minden egyes molekuláris ütközés egy levegőmolekula és a testünket alkotó molekula között azt eredményezi, hogy mindkét molekula megközelíti az egyensúlyi állapotot: ugyanazt az átlaghőmérsékletet. Ha 37 fokos hőmérsékleten indulunk, és odakint 5 fok van, az első ütközések hatására 21 fokig fogunk lemenni, de a következő ütközések 13 fokig, majd 9 fokig, 7 fokig és így tovább. Ez az oka annak, hogy az élettelen tárgyak, különösen azok, amelyek nincsenek közvetlen napfényben, nagyon gyorsan elérik ugyanazt a hőmérsékletet, mint a körülöttük lévő levegő.
zászlórúd: a hőmérsékletkülönbség egy elég hideg napon a nyelvedben lévő víz kristályrácsba fagyhat, a zászlórúdhoz kapcsolódva. Képhitel: .
Amíg a vér kering a testünkben, és a sejtjeink energiát égetnek, természetesen tovább melegszünk. Ez egy folyamatos versenyfutás: a testünk által felhasznált energia között, amely a hőmérsékletünk emelésén dolgozik, és a környezetünk között, amely a hőmérséklet csökkentésén dolgozik. Mitől lesz a környezetünk jó abban, hogy csökkentse a hőmérsékletünket? A velünk ütköző molekulák hőmérsékletének együttes hatása, valamint az a sebesség, amellyel ezek a molekulák a bőrünkkel ütköznek. Így adunk át gyorsabban energiát: nagyobb hőmérsékletkülönbséggel és nagyobb ütközési sebességgel.
hőmérséklet adott léghőmérséklet és szélsebesség esetén. Képhitel: Országos Meteorológiai Szolgálat / NOAA.
Van azonban egy harmadik tényező is, ami akkor jön szóba, amikor nem teljesen meztelenül vagyunk a világban: a szigetelés. Ha a levegő valóban mozdulatlan lenne, a bőrünkkel ütköző molekulák felmelegednének, és a testünk közelében maradnának, szigetelve minket a hidegebb, környező levegőtől. Így működnek otthonában a falak és az ablakok is, amelyek a külvilág felé haladva fokozatosan csökkenő hőmérsékletű rétegeket hoznak létre, így szigetelve a belső tereket a kinti hidegebbtől. Ugyanígy hatnak ránk az általunk viselt ruharétegek is. Minél jobban szigetelünk – általában több, vastag ruharéteg viselésével – annál rosszabbul veszi el a külső levegő a testünk hőjét tőlünk.
flickr felhasználók CRudin és Ali Eminov, via https://www.flickr.com/photos/27435717@N00/16208375695/.
Az effektív hőmérséklet, amit a Windchill faktorhoz adnak meg, számos olyan feltételezést vesz figyelembe, ami általában nem igaz:
- Azt, hogy ez a levegőnek kitett csupasz bőrre vonatkozik,
- A szél irányába nézve,
- Azt, hogy nyílt terepen sétálsz be,
- Ahol nem éri napfény (tehát árnyékban vagy éjszaka).
De a bőröd eltakarása teljesen negligálhatja a Windchill hatását; a 3 mph (5 km/h) alatti szélsebességnek nincs érzékelhető hatása a csupasz bőrön, míg a 8 mph (13 km/h) alatti sebességnek nincs hatása egy szerény pamutruha alatt. Ha olyan helyen állunk, ahol a szél részben vagy teljesen el van zárva, az jelentősen csökkenti a szél hatását. Ezenkívül a teljes, közvetlen napfény akár 10-18º F (6-10º C) értékkel is megnövelheti a hőmérséklet “érzetét” a testén.
A napfény jelentősen megnövelheti a tényleges (Windchill) hőmérsékletet. Kép hitel: Jay of AdventureJay, via http://adventurejay.com/.
Egyszerű óvintézkedésekkel megakadályozható, hogy a szél bármilyen negatív hatással legyen rád; csak tisztában kell lenned azzal, hogy mik ezek. A leghidegebb napok a legerősebb széllel a legveszélyeztetettebbek, de semmi, amivel az északi féltekén szembesülünk, nem hasonlítható össze azokkal a szélsőségekkel, amelyeket az Antarktisz néhány távoli időjárási állomásán látunk. 2003. július 4-én, néhány nappal a napforduló után, egy antarktiszi állomáson -94º F (-70º C) hőmérsékletet mértek, de a szél 75 km/h (121 km/h) sebességgel fújt, ami -150º F (-101º C) effektív Windchill hőmérsékletet eredményezett. A gyors szél és a nagyon alacsony hőmérséklet a lehető legrosszabb kombináció, de a védekezés biztonságban tartja Önt. Vagy ez, vagy keress magadnak egy csapat császárpingvint, akikkel összebújhatsz!
télen, és csak napközben törj ki, hogy élvezd a napsütést. Képhitel: Wikimedia Commons felhasználó Mtpaley, a c.c.a.-2.5 generic alatt.
* – Ez csak akkor igaz, ha kint hűvösebb van, mint az emberi test hőmérséklete. Ha nagyon meleg van odakint, az ember nem tudja normálisan lehűteni magát, így nemcsak bőségesen izzad, de bármilyen szellő fűtőelemként szolgál, ami még jobban felmelegíti a bőrét.
Kövessen a Twitteren. Nézze meg a weboldalamat vagy néhány más munkámat itt.