Wskaźnik ochładzania wiatrem

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
Dział: Pogoda. Poziom zaawansowany.
dział POGODA: ZAAWANSOWANE - menu (rozwiń)

Jednym z głównych procesów przekazu ciepła z danego ciała jest jego konwekcja do otaczającego powietrza. Konwekcyjne przenoszenie ciepła znacząco wzrasta wraz ze wzrostem prędkości powietrza. W ten sposób, gdy wieje, człowiek wychładza się szybciej, niż gdy panuje cisza atmosferyczna, przy takiej samej temperaturze powietrza. Wskaźnik ochładzania wiatrem (ang. wind chill index) porównuje tempo ubytku ciepła z organizmu człowieka przy danej prędkości wiatru do ochładzania w warunkach bezwietrznych. Temperatura ochładzania wiatrem (ang. wind chill temperature) jest równa temperaturze powietrza, przy której doszłoby do takiego samego wychłodzenia, ale przy bezwietrznej pogodzie. Nie jest to więc tak naprawdę temperatura, ale raczej wskaźnik, który pomaga ustalić związek między chłodzącym wpływem wiatru, a temperaturą powietrza w bezwietrznych warunkach atmosferycznych. Należy pamiętać jednak o tym, że wiatr nie spowoduje wychłodzenia danego obiektu do temperatury niższej niż temperatura otaczającego powietrza. Wyższe prędkości wiatru spowodują jedynie szybsze wychłodzenie do temperatury otoczenia.

1. Źródło: http://www.erh.noaa.gov/er/iln/tables.htm

Fala upałów jest okresem nadmiernie wysokich temperatur w porze dziennej i nocnej, występujących łącznie z wysoką wilgotnością powietrza, zależnie od położenia geograficznego danego miejsca i pory roku.

2. Wyschnięte jezioro w Jugosławii
Źródło: http://dsc.discovery.com/news/afp/20030804/euroheat.html

Ludzkie ciało pozbywa się nadmiaru ciepła przez zmienianie tempa krążenia krwi, przez utratę wody poprzez skórę i gruczoły potowe. Aby ochłodzić organizm, serce zaczyna pompować więcej krwi, naczynia krwionośne rozszerzają się aby dostosować się do zwiększonego przepływu krwi oraz zaczynają funkcjonować małe naczynia włosowate, znajdujące się w górnych warstwach skóry. Krew krąży bliżej powierzchni skóry i zbędne ciepło jest odprowadzone do chłodniejszego otoczenia. Równocześnie, woda przenika przez skórę w postaci potu. Skóra odpowiada za odprowadzenie około 90% zbędnego ciepła z ciała człowieka.

Samo pocenie nie chłodzi organizmu, dopiero parowanie potu daje ten efekt, ale może ono być zahamowane przez wysoką wilgotność powietrza. W warunkach wysokiej temperatury i wysokiej wilgotności względnej, ciało człowieka dąży do utrzymania wewnątrz temperatury 37°C. Serce pompuje mnóstwo krwi przez rozszerzone naczynia krwionośne; gruczoły potowe wydzielają ogromne ilości potu, zawierającego m.in. rozpuszczone minerały jak sód. Kiedy organizm otrzymuje więcej ciepła niż jest w stanie się pozbyć, albo kiedy nie może wyrównać utraty płynów i soli wydalanych w pocie, temperatura wewnątrz ciała zaczyna rosnąć, co może wywołać chorobę, np. udar. Umieralność ludzi rośnie znacząco w czasie fali upałów, a jej maksimum występuje 1-2 dni po tym jak wystąpi najwyższa temperatura. Choroba (np. udar cieplny, wyczerpanie z gorąca) może zdarzyć się u zdrowych ludzi, którzy są zbyt długo na słońcu, albo są zbyt aktywni w czasie upału. Jednakże, większość zgonów, które zdarzają się podczas fali upałów, jest w pierwszym rzędzie spowodowana przez inne schorzenia, w których upał przyspiesza zgon. Niemowlęta, ludzie starsi i chorzy, szczególnie ci cierpiący na zaburzenia krążenia, są najbardziej narażeni podczas nadmiernego upału.

3. Różnice w obliczaniu ochładzania wiatrem w zależności od przyjętego wzoru, przy temperaturze powietrza 0° F
Źródło: Quayle et al. 2000.

Opracowano wiele wskaźników w celu pomiaru wpływu czynników meteorologicznych na organizm człowieka. Porównanie niektórych z nich jest pokazane poniżej.

Wskaźnik ciepła (ang. heat index) to temperatura jaką organizm odczuwa kiedy upał łączy się z wilgotnością. Diagram poniżej ukazuje HI który odpowiada faktycznej temperaturze powietrza i wilgotności względnej. (Ten diagram został zrobiony w oparciu o warunki mierzone w cieniu, przy lekkim wietrze. Wystawienie na działanie bezpośredniego światła słonecznego może powiększyć HI o 15° F.) (Pomoc w przeliczeniu stopni Fahrenheita na stopnie Celsjusza: TC = (5/9)*(TF -32) )

Wartości HI w zależności od temperatury (F) i wilgotności względnej (%)

Wartości HI w zależności od temperatury powietrza (pierwsza kolumna) i temperatury punktu rosy (pierwszy wiersz). Wartości HI: kolor żółty: 80-90F - zmęczenie wskutek dłuższej ekspozycji na słońce i wysiłku fizycznego, 90-105F - udar słoneczny, skurcze serca, kolor czerwony: 105-130F - udar słoneczny, skurcze serca, wyczerpanie z gorąca, możliwość udaru cieplnego, >130F - bardzo duże prawdopodobieństwo udaru cieplnego

O tej stronie:

Autor: Sándor Szalai - Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry
1. Recenzent: Dr Ildikó Dobi Wantuch - Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry
2. Recenzent: Dr Elena Kalmár - Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry
ostatnia aktualizacja: 2004-02-03
Tłumaczenie na język polski: Mgr Jerzy Bojan, Zespół Szkół, Proszowice; Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków


Wykorzystane źródła:

http://www.crh.noaa.gov/pub/heat.htm

http://www.nws.noaa.gov/om/brochures/heatwave.pdf

Report on Wind Chill Temperature and Extreme Heat Indices: Evaluation and Improvement Projects. NOAA, Washington D.C. 2003.

Ostatnia modyfikacja: środa, 20 czerwiec 2018, 14:17