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Indice di Calore

L’Indice di Calore, chiamato anche "Heat Index" (HI) o "Apparent Temperature" (AT), è un indice calcolato in gradi Fahrenheit (°F) per stimare, il disagio fisiologico causato dalla presenza di alte temperature ed elevati tassi di umidità. Come sempre infatti, il punto chiave da ricordare è che tanto più è alta l'umidità (relativa) tanto più l'organismo ha difficoltà nello smaltire il calore (perché è più difficoltosa l'evaporazione del sudore). Lo strato d’acqua che rimane sulla pelle ostruisce i pori e forma una specie di isolamento tra il corpo e l’ambiente e si può arrivare, nei casi più estremi, al colpo di calore. L'indice di calore è stato sviluppato nel 1978 da George Winterling con il nome di "humiture" ed è stato adottato dal National Weather Service degli Stati Uniti un anno dopo. È derivato dal lavoro svolto da Robert G. Steadman. L'indice di calore viene calcolato ipotizzando e stimando alcuni valori come: la massa del corpo umano, l'altezza, l'abbigliamento, la quantità di attività fisica, lo spessore di esposizione della pelle esposta alla luce solare e alle radiazioni ultraviolette e la velocità del vento questo si tradurrà in valori che non riflettono con estrema precisione la temperatura percepita, ma forniscono un dato che nella maggior parte dei casi riflette la realtà.

L'indice di calore è definito in modo da eguagliare la temperatura effettiva dell'aria quando la pressione parziale del vapore acqueo è uguale a un valore base di 1,6 kilopascal [kPa] (0,23 psi). A pressione atmosferica standard (101,325 kPa), questa valore di base corrisponde ad un punto di rugiada di 14 °C (57 °F) e un rapporto di miscelazione di 0,01 (10 g di vapore acqueo per kg di aria secca). Ciò corrisponde ad una temperatura dell'aria di 25 °C (77 ° F) e umidità relativa del 50% nel diagramma psicrometrico al livello del mare.

27-32°C 80-91°F Possibile stanchezza in seguito a prolungata esposizione al sole e/o attività fisica
32-41°C 90-105°F Possibile colpo di sole, crampi da calore con prolungata esposizione e/o attività fisica
41-54°C 105-130°F Probabile colpo di sole, crampi da calore o spossatezza da calore, possibile colpo di calore con prolungata esposizione al sole e/o attività fisica
Più di 54°C Più di 130°F Elevata probabilità di colpo di calore o colpo di sole in seguito a continua esposizione

L'indice Summer Simmer(SSI)

Si tratta di un indice adatto a descrivere le condizioni di stress da calore durante la stagione calda. Questo indice utilizza i risultati provenienti da modelli fisiologici e test umani effettuati su un periodo di oltre 75 anni dalla Società Americana di Ingegneria del Riscaldamento e Refrigerazione (ASHRAE) presso l’Università del Kansas State.E’ un indice rappresentativo e significativo in quanto: è testato fisiologicamente; è sostenuto da obiettive leggi scientifiche; è confermato da test soggettivi; è un indicatore del benessere e del disagio (non esprime semplicemente una sensazione termica).

Zona 0
< 70
Fresco Condizioni fresche
Zona 1
70 <= SSI < 77
Leggermente fresco La maggior parte delle persone sono a proprio agio anche se è leggermente fresco
Zona 2
77 <= SSI < 83
Confortevole Quasi tutti sono in condizioni confortevoli
Zona 3
83 <= SSI < 91
Leggermente caldo La maggior parte delle persone sono a proprio agio anche se è leggermente caldo
Zona 4
91 <= SSI < 100
Caldo Si avverte un aumento del disagio
Zona 5
100 <= SSI < 112
Mediamente caldo Disagio significativo. Esiste il pericolo di colpo di sole e spossatezza da calore in seguito a prolungata esposizione al sole e/o attività fisica
Zona 6
112 <= SSI < 125
Molto caldo Disagio elevato. Tutti sono a disagio. Esiste il pericolo di colpo di calore
Zona 7
125 <= SSI < 150
Estremamente caldo Disagio massimo. Elevato pericolo di colpo di calore, soprattutto per le persone più deboli, gli anziani e anche i bambini più piccoli
Zona 8
> 150
In pericolo di vita Imminente pericolo di collasso circolatorio dopo una prolungata esposizione

L'indice di Scharlau Invernale

Vale per: temperature da -5 a + 6 °C (23 a 43 °F) e umidità> = 40%

Per via sperimentale, senza considerare il vento, Scharlau ha messo in relazione la temperatura limite dell’aria (rispetto all’umidità atmosferica) oltre la quale l’organismo di un uomo medio e in salute accusa disagio. I valori così trovati, se tracciati su un grafico, danno luogo alla cosiddetta "curva di Scharlau". I dati meteorologici considerati sono pertanto solamente: l’umidità relativa(%) e la temperatura dell’aria (°C). L'autore, tuttavia, ha realizzato due diverse tabelle, specifiche per le principali stagioni, ovvero una che riguarda il disagio climatico invernale e l’altra quello estivo. Combinando umidità relativa e temperatura Scharlau ha determinato il disagio fisiologico come segue: come indicato nella tabella, nel caso invernale abbiamo i valori limite umidità-temperatura per le condizioni ambientali di freddo-umido in assenza di vento. Tabella dunque valida per il disagio climatico invernale, vale a dire in condizioni di freddo-umido. Precisamente, per ogni valore di umidità relativa, si trova la temperatura dell’aria di sotto al quale, senza vento, l’organismo prova disagio.L’Indice di Scharlau per il disagio invernale è valido però solamente per UR > 40% ed è sensibile soprattutto tra -6°C e 5°C.

SWI >= 0 Confortevole
-1 < SWI < 0 Disagio debole
-3 < SWI <= -1 Disagio moderato
SWI <= -3 Disagio intenso

L'indice di Scharlau Estivo

Valido per: temperature tra i 17 e i 39°C (63 - 102°F) e umidità >= 30%

Come detto esiste anche un indice di Scharlau valido per l'estate. Per ogni valore di RH, vi è la temperatura oltre la quale non c'è più uno stato di benessere, entrando così nelle tipiche condizioni di caldo umido. In questo caso l'indice vale per valori di umidità relativa > 30% e l'intervallo di temperatura tipico è compreso tra 17°C e 39°C. Al di fuori di questi estremi, anche se variamo l’umidità relativa, l’indice attribuisce comunque "benessere" per temperature =< 17°C e "disagio intenso" per quelle > 39°C.

SWI >= 0 Confortevole
-1 < SWI < 0 Disagio debole
-3 < SWI <= -1 Disagio moderato
SWI <= -3 Disagio intenso

Humidex

L'Humidex (Indice di umidità) è un indice che descrive quanto caldo una persona percepisca combinando gli effetti della temperatura dell’aria con quelli dell’umidità relativa

La formula, che ancora oggi si usa per calcolare questo indice, fu introdotta da J. M. Mastertone e F. A. Richardson, del Canada’s Atmospheric Environment Service, nel 1979 e si basa appunto sulla relazione tra la temperatura di bulbo secco dell’aria e la temperatura di punto di rugiada, che indica quanto sia umida l’aria

Il risultato di questa formula ci restituisce la temperatura percepita: ad esempio se l’Humidex è di 35 a fronte di una temperatura di 28°C, significa che l’umidità dell’aria sta facendo in modo che il nostro corpo percepisca una temperatura di 35°C, pari a qualla che l’aria avrebbe se fosse secca. Un Humidex tra 30 e 39 provoca al più qualche disagio, se si passa invece ad un indice tra 40 e 45 i problemi si fanno maggiori: alto rischio quando si passa ad un inidice superiore a 46, con pericolo di un colpo di calore.

HX < 29 Confortevole
30 <= HX < 34 Disagio debole
35 <= HX < 39 Disagio moderato
40 <= HX < 45 Disagio forte
45 <= HX < 54 Disagio molto forte
HX > 54 Possibili colpi di calore

Indice di Tensione Relativa (RSI)

Il range di applicabilità di questo indice è tra 26°C e 35°C. (da 79 a 95°F)

L'indice di tensione (o stress) relativa, in inglese "Relative Strain Index" (RSI) è un altro parametro che esprime in qualche modo delle condizioni di stress causate dal caldo. Il punto di riferimento per determinare quest'indice è individuato come uomo medio di 25 anni, in salute, seduto, vestito in abito completo da lavoro e non acclimatato al calore. I dati meteorologici considerati sono la temperatura dell’aria (°C) e la pressione di vapore dell’aria (hPa)

RSI < 0.15 Confortevole
0.15 < RSI <= 0.25 Il 25 % delle persone sono a disagio
0.25 < RSI <= 0.35 Tutti provano disagio
0.35 <= RSI < 0.45 Il 75 % delle persone sono fortemente a disagio
RSI < 0.45 Il 100 % delle persone sono fortemente a disagio

Thom's Discomfort Index (TDI)

Il "Thom's Discomfort Index", più semplicemente "Thom Index", è uno strumento molto utile per quantificare il disagio biometeorologico dovuto a condizioni meteo caldo-umide. L'"Indice di Thom" per il disagio climatico è uno dei migliori indici di stima della "temperatura effettiva", definita come la combinazione dell’effetto di temperatura, umidità e movimento dell’aria sulla sensazione di caldo o freddo percepita dal corpo umano. Tiene conto della temperatura di bulbo umido e di quella di bulbo asciutto (in luoghi ombreggiati e protetti dal vento).L'"Indice di Thom" descrivere le condizioni di disagio fisiologico causate dal caldo-umido e può essere utilizzato in un intervallo di temperature comprese tra 21°C e 47°C.

TDI < 21 Benessere
21 < TDI <= 24 Meno del 50% della popolazione prova un leggero disagio
24 < TDI <= 27 Oltre il 50% della popolazione prova un crescente disagio
27 < TDI <= 29 Gran parte della popolazione prova disagio e un significativo deterioramento delle condizioni psicofisiche
29 < TDI <= 32 Tutti provano un forte disagio
32 < TDI Stato di emergenza medica, il disagio è molto forte; elevato il rischio di colpi di calore


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