Gefühlte Temperatur

Wie wir eine Temperatur wahrnehmen, hängt nicht nur davon ab, wie hoch sie tatsächlich ist. Es hängt auch davon ab, welche anderen Wetterfaktoren mit ihr zusammenkommen. Wichtige Rollen hierbei spielen der Wind und die Luftfeuchte. Starker Wind lässt niedriger Temperaturen noch kälter erscheinen. Hohe Luftfeuchte macht hohe Temperaturen noch schwerer erträglich.

Einer der grundsätzlichsten Wege, Wärme von einem Objekt wegzutransportieren, ist die Übertragung via Konvektion an die umgebende Luft. Die konvektive Wärmeabgabe ist umso höher, je schneller sich die Luft bewegt. Eine Person kühlt daher bei gleicher Temperatur unter windigen Bedingungen schneller aus als bei Windstille. Die Theorie der Windkühlung (engl.: wind chill) setzt die Geschwindigkeit des Wärmeverlustes eines Menschen unter windigen Bedingungen ins Verhältnis zu einer äquivalenten Temperatur bei Windstille. Die wind chill temperature (WCT) = Temperatur durch Windabkühlung ist eine äquivalente Lufttemperatur bei Wind, die derjenigen Temperatur gleich ist, die bei Windstille denselben Kühlungseffekt hat. Es handelt sich also nicht um einen realen Messwert, sondern um einen Index für die "gefühlte Temperatur".
Es muss dabei bedacht werden, dass der Wind das gekühlte Objekt nicht unter die Temperatur der Umgebung abkühlen kann. Vielmehr kühlt er das Objekt schneller auf den Wert der Umgebungstemperatur ab.

kühlender Wind

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

Der WCT-Wert lässt sich gemäß folgender Formel errechnen

WCT = 33 + (0,478 + 0,237 * Wurzel v -0,0124 * v) * (T-33)
T = Temperatur
v = Windgeschwindigkeit

2.

Oberhalb von 7°C nehmen wir die gefühlte Temperatur kaum kühler wahr als die reale Temperatur.

Hitzebelastung

Unter einem extremen Hitze-Ereignis oder einer Hitzewelle verstehen wir eine sehr hohe Tages- oder Nachttemperatur in Kombination mit hoher Feuchte, gemessen an den Normalwerten für den jeweiligen geographischen Ort und die Jahreszeit.

ausgedörrter See

2. ausgedörrter See
Quelle: http://dsc.discovery.com/

Der menschliche Körper führt Hitze über variable Geschwindigkeit und Tiefe der Blutzirkulation ab, durch Wasserverlust über die Haut und über die Schweißdrüsen. Um eine Kühlung zu bewirken, pumpt das Herz das Blut intensiver, die Blutgefäße weiten sich, um sich dem stärkeren Fluss anzupassen und die Bündel von feinen Kapillaren, die sich durch die oberen Schichten unserer Haut ziehen, werden aktiv. Das Blut zirkuliert näher an der Hautoberfläche und die überschüssige Wärme fliesst an die kühlere Atmosphäre ab. Gleichzeitig verlässt Wasser als Schweiß den Körper. Die Haut regelt über 90% der Wärmeabfuhr des Körpers.

Der Schweiß alleine kühlt den Körper nicht, solange das Wasser nicht durch Verdunstung entfernt wird. Hohe Luftfeuchte erschwert oder verhindert den Prozess der Verdunstung. Unter den Bedingungen von hoher Temperatur und hoher Luftfeuchte versucht der Körper, seine Temperatur von 37°C dennoch zu halten. Das Herz pumpt Ströme von Blut durch die erweiterten Gefäße, die Schweißdrüsen geben erhebliche Mengen Wasser ab und tragen hierbei wichtige Chemikalien wie z.B. Kochsalz an die Körperoberfläche. Übersteigt der Hitzedruck von außen die Menge an Wärme, die der Körper abführen kann, oder werden zu viele Salze nach außen geführt und nicht mehr ersetzt, so beginnt die Temperatur im Inneren zu steigen und wärmebedingte Gesundheitsprobleme treten auf. Die Todesrate kann bei Hitzewellen deutlich ansteigen. Das Maximum der Todesfälle liegt oft 1-2 Tage nach dem Temperaturmaximum. Krankheiten (Hitzschlag, Erschöpfung usw.) können auch gesunde Menschen betreffen, die der Hitze übermäßig ausgesetzt sind, oder sich überaktiv verhalten. Die Mehrzahl der Todesfälle geht jedoch darauf zurück, dass die Hitze schon bestehende Krankheiten verstärkt und das Ableben beschleunigt. Zu den Risikogruppen gehören kleine Kinder und ältere Menschen, insbesondere bereits erkrankte Personen, z.B. mit Kreislaufproblemen.

Indikatoren für Windkühlung und Hitze

Es wurden verschiedene Indikatoren entwickelt, um den Einfluss von meteorologischen Parametern auf den menschlichen Körper zu ermitteln. Die Indizes (wie der Windchill-Index oben) variieren jedoch von Modell zu Modell. Oft werden Angaben in °Fahrenheit gemacht. Eine Umrechnung erfolgt gemäß:

Unterschiede der Windchill-Äquivalente

3. Unterschiede in den verschiedenen Windchill-Äquivalenten bei einer Temperatur von 0°F ( -17,8°C )
nach: Quayle et al. 2000

Der Wärmeindex (engl.: heat index HI) ist die Temperatur, die der Körper fühlt, wenn Hitze und Luftfeuchte kombiniert werden. Die Tabelle unten zeigt, dass der Wärmeindex von der aktuellen Lufttemperatur und von der relativen Feuchte abhängt. Die Tabelle basiert auf schattigen Bedingungen bei leichtem Wind. Direkte Sonnenbestrahlung kann den Wärmeindex um bis zu 15°F (7-8°C) erhöhen.
( Für die Umrechnung der Temperatur in Celsius TC nach Fahrenheit TF gilt:
TC = (5/9)*(TF-32) oder TF = 9/5 TC + 32 )

der Heat Index (HI)

4. Temperatur (in Fahrenheit) aufgetragen gegen die relative Feuchte (%)

Gesundheitsstörungen durch Hitze:

80°F - 90°F  (26,7 - 32,2°C)
Müdigkeit durch längeres Ausgesetztsein und physische Aktivität sind möglich.
90°F - 105°F  (32,2°C - 40,5°C)
Sonnenstich, Hitzekrämpfe und hitzebedingte Erschöpfung sind möglich.

105°F - 130°C (40,5°C - 54,5°C)
Sonnenstich, Hitzekrämpfe und hitzebedingte Erschöpfung sind wahrscheinlich, ein Hitzschlag möglich.
130°F (54,5°C) oder mehr
Hitzschlag wahrscheinlich mit zunehmender Aufenthaltsdauer.

About this pages:
author: Sándor Szalai - Hungarian Meteorological Service
scientific reviewing: Dr. Ildikó Dobi Wantuch / Dr. Elena Kalmár - Hungarian Meteorological Service, Budapest
Übersetzung und letzte Überarbeitung: 2007-09-03 Elmar Uherek, Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz

Last modified: Monday, 22 June 2020, 8:04 PM