Csontig hatoló kalkulált hideg

Az ember hőérzete nemcsak a tényleges hőmérséklettől függ, hanem az időjárás egyéb tényezőitől is.

Amikor szélcsend van, testünk akkor is ad le hőt a minket körülvevő hidegebb levegőnek. Ha gyenge a légmozgás, e hőveszteség viszonylag kis mértékű. Ezt részben az okozza, hogy a már átadott hő felmelegít egy néhány milliméter vastag légréteget testünk közvetlen környezetében. Ez a réteg mintegy hőszigetelőként működik, és lassítja a további hővesztést. Nem kell feltétlenül hidegebbnek lennie, hogy a hőelvonás erősödjön. Ha fúj a szél, a mozgó levegő folyamatosan eltávolítja testünk közvetlen felületéről a már felmelegített levegőt, helyébe friss hideget hozva, így a hőszigetelő réteg nem tud kialakulni. A termodinamika törvényei miatt ha testünk és környezete között nagyobb a hőmérséklet-különbség, gyorsul a hőátadás. Ez a mindennapok nyelvére lefordítva azt jelenti, hogy ha fúj a szél, hidegebbnek érezzük a levegőt, és minél jobban fúj, annál dermesztőbbnek tűnik az időjárás.

Először két Antarktisz-kutató, Paul Siple és Charles Passel próbálkozott meg azzal, hogy meghatározzák, hogyan függ a hőelvonó hatás a szélsebességtől. 1940-ben a déli-sarki kunyhójukon kívül több száz üveg vizet akasztottak föl, és mérték, hogy milyen gyorsan fagy meg a víz, miközben mérték a szél sebességét. A mérési pontokat grafikonra illesztve viszonylagos pontossággal meg tudták határozni a szélsebesség hőelvonásra gyakorolt hatását. Ez persze még messze volt az amerikai időjárás-jelentők által nagyon kedvelt, hőérzetet jellemző kalkulált hőmérsékleti értékektől (ezt angolul általában wind chillnek nevezik). Siple és Passel nem is fokokban határozta meg a jelenség intenzitását, hanem watt/négyzetméterben.

Az 1960-as években az amerikai meteorológiai szolgálat elkezdte beépíteni a szél hőérzetet negatívan érintő hatását az időjárás-jelentéseibe, de kezdetben még nem a hőmérsékletet módosította ennek megfelelően, hanem a ténylegesen mérhető értékek mellé egy három-négy jegyű kalkulált mutatót csatolt. Ez szakmailag jobban megalapozott volt, viszont a laikusok nehezen tudták a mindennapokban értelmezni az információt. Aztán a hetvenes években egyes tévés meteorológusok többé-kevésbé önhatalmúan, a saját tapasztalatukat és intuíciójukat is felhasználva – magyarul hasráütésszerűen – elkezdték a mára általánossá vált gyakorlatot, tehát a valós hőmérsékletek csökkentését.

A 20. század utolsó évtizedeiben többféle hőérzetszámítási képletet is használtak – a Weather Channel nevű meteorológiai tévécsatorna fejlesztett egy teljesen sajátot is –, majd 2001-ben az amerikai és a kanadai meteorológiai szolgálat nagyszabású kísérletsorozat után megalkotta a jelenleg általánosan elfogadottnak tekintett formulát. Erre azért volt szükség, mert kiderült, a régi képlet túlbecsülte a hideget. Tehát olyan hőmérsékleti értékeket eredményezett, amelyek ha szélcsendes időben tartózkodnánk ilyen hideg levegőben, valójában sokkal hidegebbnek érződnének. Ez adott esetben rendkívül veszélyes lehet, mert azt a téves biztonságérzetet alakíthatja ki az emberben, hogy sokkal hidegebbet is képes elviselni, mint ténylegesen.

Tehát fogtak rengeteg önkéntest, és hűtött szélcsatornában sétáltatták őket egy futógépen – azért kellett gyalogolniuk, mert a mozgás is befolyásolja a hőérzetet, és az emberek többsége megy, ha télen a szabadban tartózkodik. A kísérletek eredményeképpen a következő, Észak-Amerikában – és a világ jelentős részén – általánosan használt képlet jött létre:

T(hőérzet) = 13,12 + 0,6215 T – 11,37 v^0,16 + 0,3965 T × v^0,16

Ahol T(hőérzet) a szél hatásával módosított hőérzet Celsius-fokban, T a tényleges hőmérséklet Celsius-fokban, v pedig a szélsebesség tíz méter magasan. Ez a képlet csak akkor használható, ha a hőmérséklet tíz fok alá csökken, a szélsebesség pedig meghaladja az óránkénti 4,8 kilométeres sebességet. A képletből kiolvasható, hogy minél alacsonyabb a tényleges hőmérséklet, a szél annál erősebben csökkenti a hőérzetet.

Persze e képlet, noha ellenőrzött kísérletek eredményein alapszik, minthogy embererek szubjektív érzéseit igyekszik megjósolni, soha nem lesz tökéletes. A hőérzet rengeteg dologtól függhet: a testalkattól, a napsütéstől, az érzelmi állapottól, a fáradságtól. Sőt, amint minapi cikkünkben is megírtuk, egyes népcsoportok, például az eszkimók öröklötten jobban bírják a hideget azáltal, hogy szervezetükben több a hőtermelő barna zsírszövet.

A képlet konkrétan annak az embernek az arcán tapasztalható hőérzetet igyekszik megbecsülni, aki körülbelül 170 centiméter magas, éjjel gyalogol óránkénti 5 kilométeres sebességgel nyílt területen, egyenesen szemben a széllel. Ezek természetesen a legritkább esetben számítanak realisztikus körülményeknek, ugyanakkor a „wind chill” értékek nem teljesen haszontalanok. A hőérzet csökkenésével együtt ugyanis a fagyási sérülések kockázata is nő. Ha a hőérzettel csökkentett hőmérséklet mínusz 50 fok alá csökken, öt perc sem kell a fagyási sérülések megjelenéséhez.

Bár az erdélyi mínusz 67 fok itt, Közép-Európában pokoli hidegnek számít, közelében sincs a földön valaha mért legalacsonyabb, hőérzetet jellemző értékekhez. 2003. július 4-én – a déli-sarki télen – az egyik sarkkutató állomáson mínusz 94 fokot és óránkénti 120 kilométeres süvítő szelet mértek. Így a hőérzet mínusz 150 fok lehetett.