Gevoelstemperatuur

Het verschijnsel gevoelstemperatuur, of wind chill, is dat het in de wind een stuk kouder aanvoelt dan uit de wind. Hoe kouder het is en hoe harder het waait, des te kouder voelt het aan. We kunnen dat warmteverlies uitdrukken in een soort gevoelswaarde van de temperatuur.

Bij een gevoelstemperatuur onder -10 graden kunnen na enkele uren verschijnselen van onderkoeling optreden. Bij gevoelstemperaturen onder -15 graden kan al na een uur koudeletsel optreden, onder de -20 graden is na een half uur ook bij goed afdichtende winterkleding al een kleine kans op bevriezingsverschijnselen. Bij de Elfstedentocht van 18 januari 1963 traden bij een gevoelstemperatuur nabij -15 graden door het urenlange schaatsen tegen de krachtige oostnoordoostenwind in ook bevriezingsverschijnselen op. Bij het schaatsen tegen de wind in moet de schaatssnelheid worden opgeteld bij de windsnelheid, waardoor de gevoelstemperatuur, afhankelijk van de luchttemperatuur, enkele graden lager kan zijn (zie onderstaande tabel).

Het begrip gevoelstemperatuur is niet van toepassing op gevoelloze objecten zoals machines, gewassen, het antivries in de auto of kwik. Wel heeft de wind invloed op de snelheid waarmee afkoeling optreedt. Daarom bevriezen waterleidingen en verwarmingselementen sneller als het bij vorst bovendien hard waait.

Onder extreme weersomstandigheden zijn in Nederland gevoelstemperaturen opgetreden van -23 graden in het zuiden tot -28 graden in het noorden van het land (14 januari 1987). Het KNMI vermeldt de gevoelstemperatuur bij waarden lager dan -15 graden.

De kans op bevriezingsverschijnselen neemt sneller toe bij gevoelstemperatuur lager dan -25 graden. Veel informatie over deze, in Nederland nauwelijks voorkomende, situatie is te vinden op de website van de Canadese meteorologische dienst.

Verklaring

Het menselijk lichaam - en ieder warm voorwerp - koelt aan de lucht af doordat de lucht kouder is (minder dan 37 graden) en door het verdampen van vocht (meestal zweet). Naarmate de temperatuur hoger is, moet er meer vocht verdampt worden en als het warmer is dan de lichaamstemperatuur, is dit de enige mogelijkheid. Dit verklaart meteen waarom men bij hoge temperaturen meer moet zweten - vocht dat moet worden aangevuld door te drinken.

Het gevolg is dat de luchtlaag die op de huid ligt, warmer wordt en meer waterdamp bevat. Hierdoor wordt de verdere afkoeling verhinderd. Door de luchtlaag weg te blazen, met een ventilator of door de wind, krijgt men dan ook het gevoel dat het koeler is, hoewel de thermometer nog steeds dezelfde temperatuur zal aanwijzen.

Meting

Het begrip gevoelstemperatuur is niet van toepassing op levenloze objecten zoals machines, gewassen, het antivries in de auto of kwik. We kunnen de gevoelstemperatuur dan ook niet meten met een Thermometer. De wind heeft alleen invloed op de snelheid waarmee afkoeling optreedt, en dat is waar het bij die zogenaamde 'wind chill' oftewel 'wind-afkoeling' om gaat.

Berekening

Voor de berekening daarvan bestaan verschillende methoden, zoals die van Siple en Passel ontwikkeld uit experimenten in 1939 tijdens een poolexpeditie en van Steadman uit 1971 die zijn methode baseerde op de hoeveelheid kleding die nodig was om mensen te beschermen tegen de kou, waardoor in de media voor dezelfde dagen uiteenlopende getallen kunnen opduiken.

Het KNMI maakt sinds december 2009 gebruik van een recent ontwikkelde formule, die inmiddels ook in Canada, de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk en IJsland wordt gehanteerd. Deze wetenschappelijk onderbouwde methode, ontwikkeld in 2000/2001 door de Joint Action Group on Weather Indices (JAG/TI) is gebaseerd op het warmtetransport van het lichaam naar de huid. De JAG/TI index staat dichter bij de menselijke ervaring van warmteverlies dan andere methodes. Verschillende instellingen in ons land, die te maken hebben met gezondheidsadviezen en weerbedrijven die de media voorzien van weerberichten zijn in overleg met het KNMI overgegaan op de tabel voor de gevoelstemperatuur die hierbij hoort.

De vermelde gevoelstemperatuur geldt voor een gezond, volwassen en in de schaduw wandelend persoon van gemiddelde lengte. De gevoelstemperatuur wordt berekend uit een combinatie van de luchttemperatuur en de gemiddelde windsnelheid. De zon speelt geen rol in de berekeningsmethode maar bij zonnestraling voelt het minder koud aan dan de berekende gevoelstemperatuur doet vermoeden. De luchtvochtigheid speelt een kleine rol bij lage temperatuur en wordt daardoor niet apart in de berekening opgenomen. Wel is bekend dat een bezwete of natte huid sneller afkoelt door goede geleiding van de huidwarmte naar de koude lucht. Luchtvochtigheid speelt een wel een belangrijke rol bij hittestress in de zomer.

Tabel en formule volgens JAG/-TI methode

De formule voor de gevoelstemperatuur (G) op basis van JAG/TI-methode luidt: G=13,12+0,6215*T-11,37*(W*3,6)^0,16+0,3965*T*(W*3,6)^0,16 met temperatuur T in °C op 1,50 meter hoogte en gemiddelde windsnelheid W in de afgelopen tien minuten in m/s op 10 meter hoogte (conform de internationale afspraken voor de meting van luchttemperatuur en windsnelheid). De windsnelheid wordt met de machtsfunctie (^0.16) herleid van de windmeting op 10 meter hoogte naar de wind op 1,50 meter hoogte.

Geldigheid van de methode

De JAG/TI-methode is ontwikkeld voor een luchttemperatuur (in de schaduw) tussen -46 en +10 °C en voor een gemiddelde windsnelheid tussen 1,3 en 49,0 m/s, beide gemeten op standaard meethoogte (1,50 meter, resp. 10 meter) met de warmteproductie bij een wandelsnelheid van 4,8 km/uur. Om een gepresenteerde reeks van gevoelstemperatuur ook bij minder wind dan 1,3 m/s een waarde te geven wordt dan ook de formule toegepast, de minimumwaarde is dan de luchttemperatuur.

Bron: Wikipedia en KNMI