Varför får ”Windchill Factor” dig att känna dig så kall?
av de franska Alperna. Bild: Wikimedia Commons användare Benh LIEU SONG, under c.c.a.-s.a.-3.0.
Och hur kallt det än blir ute under vintern kommer det sannolikt att kännas ännu kallare. När man tar hänsyn till Windchill-faktorn kan en blygsam bris få en dag med 32º F (0º C) att kännas som en dag med 20º F (-7º C), medan en dag med 0º F (-18º C) kan kännas mer som om det är -20º F (-30º C) ute. Ju kallare det är och ju snabbare vinden blåser, desto kallare känns det. Men om det både är mycket kallt och mycket blåsigt ute känns det som en ännu mer extrem kyla än om det bara är endera av dem. Vetenskapen bakom det må vara okomplicerad, men det finns många prognosmakare och meteorologer som missbrukar det när de talar till allmänheten. Här är vad siffrorna egentligen betyder:
bestämmer hur kall utomhustemperaturen känns för människokroppen. Bild: NASA/JPL/AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) instrument.
Inuti din kropp har du en kärntemperatur på cirka 98,6º F (37º C), på grund av den värme som dina egna celler genererar när de förbränner bränsle. Det är en av fördelarna med att vara ett varmblodigt djur, som de flesta fåglar och däggdjur. När vi når de yttre skikten av våra hudceller har temperaturen sjunkit några grader till 93º F (34º C) nära vår kärna. Om du i stället mäter dina extremiteter under en bara lite kyligare dag – t.ex. händerna och fingrarna – är de vanligtvis mycket kallare: runt 84º F (29º C) för händerna och 64º F (18º C) för fingertopparna. Det är vår kroppsvärme som håller oss varma, men den yttre miljön* arbetar för att ta bort den värmen.
temperaturen, särskilt ju kallare luften är och ju snabbare vindhastigheten är. Bild: Flickr-användare Steven Pisano under cc-by-2.0.
När det är kallare än vår hudtemperatur utomhus förlorar vår kropp värme inte bara genom att utstråla den, utan genom att överföra energi till de luftmolekyler som kolliderar med vår hud. I genomsnitt kommer varje molekylär kollision mellan en luftmolekyl och en molekyl som utgör din kropp att leda till att båda molekylerna närmar sig jämvikt: samma medeltemperatur. Om du börjar vid 37ºC och det är 5ºC ute, kommer de första kollisionerna att arbeta för att få ner dig till 21ºC, men efterföljande kollisioner kommer att få ner dig till 13ºC, sedan 9ºC, 7ºC och så vidare. Detta är anledningen till att livlösa föremål, särskilt de som inte befinner sig i direkt solljus, mycket snabbt uppnår samma temperatur som den omgivande luften runt omkring dem.
flaggstång: Temperaturskillnaden en tillräckligt kall dag kan få vattnet i din tunga att frysa i ett kristallgitter, fäst vid flaggstången. Bild: .
När blodet cirkulerar i kroppen och cellerna förbränner energi fortsätter vi naturligtvis att värma oss själva. Det är en ständig kapplöpning: mellan den energi som förbrukas av vår kropp som arbetar för att höja vår temperatur, och den omgivande miljön som arbetar för att sänka den. Vad är det som gör att den omgivande miljön är bra på att sänka vår temperatur? De kombinerade effekterna av temperaturen hos de molekyler som kolliderar med oss, tillsammans med den hastighet med vilken dessa molekyler kolliderar med vår hud. Det är så man överför energi snabbare: med en större temperaturskillnad och en större kollisionshastighet.
temperaturer för givna lufttemperaturer och vindhastigheter. Bild: National Weather Service / NOAA.
Det finns också en tredje faktor som spelar in när vi inte är helt nakna i världen: isolering. Om luften verkligen var stilla skulle de molekyler som kolliderade med vår hud värmas upp och stanna kvar nära vår kropp, vilket isolerar oss från den kallare, omgivande luften. Det är så här dina väggar och fönster fungerar i ditt hem, genom att skapa lager med progressivt sjunkande temperaturer när de vetter mot utsidan, vilket isolerar dina inre utrymmen från den kallare utsidan. Det är också så som de lager av kläder vi bär påverkar oss också. Ju mer isolerade vi är – i allmänhet genom att bära flera tjocka lager kläder – desto sämre är uteluften på att ta vår kroppsvärme från oss.
flickr-användare CRudin och Ali Eminov, via https://www.flickr.com/photos/27435717@N00/16208375695/.
Den effektiva temperaturen som de ger dig för Windchill-faktorn tar hänsyn till ett antal antaganden som normalt sett är osanna:
- Att detta gäller för bar hud som är utsatt för luften,
- Face-on i vindens riktning,
- Att du går in i ett öppet fält,
- Och att du inte får någon solstråle som träffar dig (alltså i skuggan eller på natten).
Men om du täcker din hud kan du förneka effekterna av Windchill helt och hållet; vindhastigheter under 5 km/h (3 mph) har ingen märkbar effekt på bar hud, medan hastigheter under 13 km/h (8 mph) inte har någon effekt under ett blygsamt lager bomullskläder. Om man står i ett område där vinden är helt eller delvis blockerad, minskar vindens effekter avsevärt. Dessutom kan fullt, direkt solljus öka hur temperaturen ”känns” på kroppen med upp till 6-10º C (10-18º F).
solljus kan kraftigt öka den effektiva (Windchill) temperaturen. Bild: Jay of AdventureJay, via http://adventurejay.com/.
Enkla försiktighetsåtgärder kan förhindra att vinden påverkar dig i negativ bemärkelse; du måste bara vara medveten om vilka de är. Det är de kallaste dagarna med de starkaste vindarna som utsätter oss för störst risk, men inget vi möter på norra halvklotet kommer att kunna jämföras med de extremer som ses vid några av de avlägsna väderstationerna i Antarktis. Den 4 juli 2003, bara några dagar efter solståndet, uppmätte en station i Antarktis temperaturer på -94º F (-70º C), men vinden blåste med 121 km/h, vilket skapade en effektiv Windchill-temperatur på -150º F (-101º C). Snabba vindar och mycket låga temperaturer är den sämsta tänkbara kombinationen, men om du håller dig täckt är du säker. Antingen det, eller så hittar du en flock kejsarpingviner att krypa ihop med!
under vintern och bryter bara av på dagen för att njuta av solskenet. Bild: Wikimedia Commons användare Mtpaley, under c.c.a.-2.5 generic.
* – Detta gäller endast när det är svalare ute än människokroppens temperatur. När det är mycket varmt ute kan människor inte kyla sig själva normalt, och därför svettas de inte bara rikligt, utan varje bris överhuvudtaget kommer att fungera som ett värmeelement och värma upp huden ytterligare.
Följ mig på Twitter. Kolla in min webbplats eller några av mina andra arbeten här.