Indicele SCHARLAU – IS (unităŃi) K. Scharlau a stabilit pe cale ...

Indicele SCHARLAU – IS (unităŃi)K. Scharlau a stabilit pe cale experimentală, temperaturile critice ale aerului de lacare, în absenŃa vântului, dar în condiŃiile unor anumite valori ale umezelii relative a aerului,organismul uman începe să resimtă senzaŃia de disconfort fiziologic datorat proceselor derăcire sau încălzire. Dacă ar fi trasate pe o diagramă carteziană, aceste valori ar descrieaşa-numita curbă a lui Scharlau.Pentru calcularea indicilor Scharlau* se iau în considerare doi parametrimeteorologici:> Umezeala relativă a aerului – UR (%);> Temperatura aerului măsurată la termometrul uscat – T usc (°C).Cele două variante de calcul ale acestui indice prezintă valorile/praguriledisconfortului bioclimatic de iarnă şi respectiv, de vară.9. Indicele SCHARLAU hibernal / de iarnă (ISH)Conform metodologiei de calcul a ISH, oricărei valori a umezelii relative îicorespunde o valoare critică de temperatură a aerului sub care, în absenŃa vântului,organismul uman începe să resimtă senzaŃia de disconfort prin răcire, din cauza condiŃiilorbioclimatice nefavorabile (frig umed).Indicele Scharlau hibernal se poate însă calcula numai pentru valori ale umezeliirelative mai mari de 40% şi temperatura aerului (măsurată la termometrul uscat) cuprinsăîntre –5°C şi +6°C. În afara acestui interval, chiar dacă valorile umezelii relative semodifică, indicele ISH dobândeşte numai valorile extreme ale clasificării valorice,considerându-se că temperaturile mai mari de + 6°C descriu o relativă stare de confortbioclimatic, iar cele mai mici de – 5°C, creează o stare de accentuat disconfort.Pentru calcularea Indicelui SCHARLAU hibernal (ISH), trebuie calculată mai întâivaloarea temperaturii critice (Tc) corespunzătoare, conform ecuaŃiei :Tc = ( - 0.0003 · UR 2 ) + ( 0.1497 · UR ) - 7.7133în care :R 2 = 0.9848;UR = umezeala relativă a aerului (%);Tc = temperatura critică (°C).Valoarea propriu-zisă a Indicelui SCHARLAU de iarnă (ISH) (exprimată în unităŃi)este dată de diferenŃa dintre temperatura locală (temperatura aerului măsurată latermometrul uscat) (T usc ) şi temperatura critică (Tc),conform relaŃiei: ISH = T usc – Tc.Această diferenŃă (∆T) poate fi:- pozitivă, când temperatura locală este mai mare decât temperatura critică, ceeace nu produce disconfort sau- negativă, când temperatura locală este mai mică decât temperatura critică, ceeace produce disconfort prin răcire, a cărui intensitate (mică/medie/mare) va depinde deînsăşi amplitudinea ∆T.Nivelul de disconfort bioclimatic variază în funcŃie de clasele de valori ale ISH sauISE:Indice Scharlau – IS (unităŃi)Tip de disconfortIS ≥ 0Confort- 1 < IS < 0 Uşor disconfort- 3 < IS ≤ -1 Disconfort moderatIS ≤ -3Disconfort accentuat* Scharlau K. (1950) - Einführung eines Schwülemasstabes und Abgrenzung vonSchwülezonen durch Isohygrothermen, Erdkunde, v.4, pp.188-201.

10. Indicele puterii de răcire a vântului (Wind-chill) - Pr (W/m 2 )Indicele puterii de răcire a vântului (W/m 2 ) a fost formulat pe baza unui experimentefectuat de Paul Siple şi Charles Passel, în timpul unei expediŃii în Antarctica, în iarna anului 1941.Aceşti cercetători au dezvoltat indicele puterii de răcire a vântului, măsurând timpul necesarunei cantităŃi date de pâine umedă pentru a se congela şi descoperind astfel, că procesul de răciredepinde nemijlocit de viteza vântului. Desigur, procesele de răcire ale corpului omenesc sunt mult maicomplexe din cauza intervenŃiei mai multor factori, ce Ńin de sensibilitatea sa termică, de starea desănătate a subiectului uman expus, de vârsta, sexul acestuia etc.Puterea de răcire a vântului reprezintă un concept meteoro-fiziologic care exprimăîn termeni obiectivi, acŃiunea combinată a temperaturii aerului şi vitezei vântului asuprabilanŃului caloric al organismului uman. Valoarea ei exprimă intensitatea pierderilor calorice(W) suferite de unitatea de suprafaŃă corporală (m 2 ) în unitatea de timp, prin combinarea,în proporŃii diferite, a mai multor procese fizice (radiaŃie, conducŃie, convecŃie, evaporare).În esenŃă, vântul creează o stare de disconfort prin răcire în principal ca urmare aintensificării proceselor de convecŃie şi evaporare de la suprafaŃa pielii expuse, ceea ce faceca indicele Wind-chill să exprime cantitativ capacitatea de toleranŃă calorică a organismuluiuman expus la frig.Pentru calcularea Puterii de răcire a vântului (W/m 2 ) se foloseşte o ecuaŃieempirică, care Ńine cont de efectul combinat al temperaturii aerului (măsurată latermometrul uscat) ( 0 C) şi vitezei vântului (m/s sau km/h).Indicele Wind-chill se poate însă calcula numai pentru valori ale vitezei vântului cuprinseîntre 2m/s şi 24 m/s, la temperaturi ale aerului mai mici de +11 0 C.Pr = (12,1452 + 11,6222√v 1 - 1,16222v 1 ) · 33 - T usc *sauP. r. = 1,1626 · (5,2735 · √v 2 + 10,45 – 0,2778v 2 · (33 - T usc )în care:T usc = temperatura aerului (măsurată la termometrul uscat) exprimată în °C şiv = viteza vântului, exprimată în m/s ( 1 ) sau km/h ( 2 ).ObservaŃie! În România v este exprimată în m/s, formula de conversie din km/h înm/s fiind:V km/h = 3,6 · V m/sÎn acelaşi timp, se poate calcula şi Temperatura echivalentă puterii de răcire avântului (°C), care reprezintă temperatura efectivă pe care ar atinge-o aerul la anumitevalori ale vitezei vântului:T pr = (33 + (T usc – 33) · (0,474 + 0,454√v 1 – 0,0454v 1 ))sauT pr = 0,045 · (5,2735 · √v 2 + 10,45 – 0,2778v 2 ) · (T usc - 33) + 33, în care:T usc = temperatura aerului (măsurată la termometrul uscat) exprimată în °C şiv = viteza vântului, exprimată în m/s ( 1 ) sau km/h ( 2 ).Efectele puterii de răcire a vântului asupra fiziologiei umane depind, desigur, deintensitatea pierderilor calorice suferite de acesta, redate în tabelul de mai jos.Puterea de răcire avântului – Pr (W/m 2 )Temperatura echivalentă puteriide răcire a vântului – Tpr (°C)Efecte fiziologicePr = 200 - 400 Tpr > +10 Nici un disconfort (Confort)Pr = 400 - 600 +10 ≥ Tpr >-1 Uşor disconfortPr = 600 - 800 -1 ≥ Tpr > -10 Disconfort accentuatPr = 800 – 1000 -10 ≥ Tpr >-18 Foarte frigPr = 1000 – 1 200 -18 ≥ Tpr >-29 Stress hipocaloricPr = 1200 – 1 400 -29 ≥ Tpr >-50 Risc de degerături în condiŃii deexpunere prlungităPr > 1400 Tpr ≤ -50 Risc de degerături instantanee* Siple P.A., Passel C.F. (1945) Measurements of dry atmospheric cooling in subfreezingtemperatures, Proc. Amer. Phill. Soc., 89: 177 - 199.