Freddo + vento = effetto wind chill
Durante l’inverno ogni tanto compare nel bollettino meteo relativo all’area dolomitica, pubblicato dal Centro Valanghe di Arabba dell’A.R.P.A.V., il termine wind chill con a volte associato un valore numerico.
– Cos’è il wind chill?
Il termine inglese wind chill, talvolta indicato windchill o wind-chill, deriva dall’abbinamento di wind = vento e chill = gelido e consultando il Dizionario Scientifico e Tecnico McGraw-Hil Zanichelli troviamo “raffreddamento da vento”. Tale vocabolo composto viene usato per identificare l’effetto wind chill, cioè la sensazione di freddo che prova il corpo umano sottoposto all’effetto combinato di basse temperature e vento. L’organismo infatti, sotto l’effetto raffreddante del vento, percepisce temperature più basse di quelle reali.
L’indice wind chill, per una determinata velocità del vento e una determinata temperatura, è quel numero che vuole rappresentare la temperatura percepita (o apparente) come se si fosse in assenza di vento.
La comprensione dell’indice wind chill e del relativo effetto ci aiuta a capire meglio i bollettini meteorologici e i fenomeni fisici, in particolare quando pianifichiamo le nostre uscite in montagna nella stagione invernale, adeguando opportunamente l’equipaggiamento (vestiario) e, perché no, anche le nostre mete.
La materia interessata è la biometeorologia umana: la scienza che studia le interazioni tra i fenomeni atmosferici e l’uomo, una scienza interdisciplinare che coinvolge settori scientifici fra loro diversi, come la meteorologia, la medicina e la biologia.
L’effetto wind chill è stato nel tempo oggetto di studi e ricerche; già nel 1940 gli scienziati ed esploratori Paul A. Siple e Charles F. Passel, dell’U.S. Antarctic Service, nel corso di ricerche scientifiche in Antartide, dopo aver misurato il tempo di congelamento dell’acqua in varie condizioni di temperatura e vento, con la tabella dei dati rilevati misero a punto un algoritmo per quantificare il raffreddamento in condizioni di vento; il termine wind chill venne coniato da Siple nel suo studio “Adaptation of the Explorer to the Climate of Antartica” del 1939. L’equazione, che per semplicità non riportiamo, esprimeva il fattore wind chill in W/m² (watt su metro quadrato), valida per fini scientifici, ma di scarsa utilità e comprensibilità per indicazioni in bollettini meteo.
L’equazione elaborata venne successivamente manipolata per fornire una “temperatura equivalente”, cioè un’informazione più semplice e comprensibile; ne nacque quindi un algoritmo, cioè una formula, che forniva l’indice wind chill – un numero – assimilabile ai gradi di temperatura. Pertanto, per fare un esempio, un valore wind chill di -15 indica temperatura percepita di -15°C; tenere presente che il valore del wind chill è adimensionale e non è quindi corretto indicare il wind chill in gradi centigradi (°C).
Successivamente sono stati sviluppati altri metodi, è importante sapere che non esiste un algortimo che sia da considerarsi più attendibile di altri, anche perchè la percezione umana del freddo è soggettiva. In genere l’algoritmo viene elaborato a seconda della climatologia per il quale è previsto.
Tra i vari algoritmi proposti il più recente è il New wind chill Temperature Index sviluppato tra il 2000 e il 2001 dal gruppo di lavoro JAG/TI (Joint Action Group on Temperature Indices) creato dal Federal Coordinator for Meteorological Services and Supporting Research statunitense, formato da esperti canadesi e statunitensi nonché da componenti dell’International Society of Biometeorology, a seguito di una riconsiderazione dell’intera problematica; sono stati pertanto eseguiti numerosi esperimenti su più persone in galleria del vento, eseguendo misurazioni a diverse combinazioni di velocità dell’aria, di temperatura e di umidità, con sensori applicati sul corpo e su varie parti del viso.
Il nuovo algoritmo sviluppato fornisce un indice wind chill meno "freddo", cioè con valori più elevati, rispetto al metodo di Siple e Passel che era stato sviluppato misurando il congelamento dell’acqua senza valutare gli effetti sulle persone.
Questo nuovo indice viene utilizzato nelle previsioni meteo in tutto il nord-america ed anche nei bollettini meteo emessi dal Centro Valanghe di Arabba (BL) dell’A.R.P.A.V. Veneto.
– Il calcolo
Dove:
W è l’indice wind-chill, basato su una scala di temperatura in gradi centigradi,
Taria è la temperatura dell’aria in gradi centigradi (°C), e
V10m è la velocità del vento a 10 metri dal suolo (altezza standard degli anemometri), in chilometri orari (km/h).
La formula indicata è valida solo per velocità del vento superiori od uguali a 1,3 metri al secondo (4,68 km/h), è da segnalare inoltre che l’irraggiamento solare può ridurre l’effetto wind chill da 6 a 10 unità.
– La tabella
Due esempi di talelle:
Il fattore Windchill (nuova formula canadese del 2001)
| Temperatura dell’aria (°C) | 5 | 0 | -5 | -10 | -15 | -20 | -25 | -30 | -35 | -40 | -45 | -50 | |
| Vento (km/h) | 5 | 4 | -2 | -7 | -13 | -19 | -24 | -30 | -36 | -41 | -47 | -53 | -58 |
| 10 | 3 | -3 | -9 | -15 | -21 | -27 | -33 | -39 | -45 | -51 | -57 | -63 | |
| 15 | 2 | -4 | -11 | -17 | -23 | -29 | -35 | -41 | -48 | -54 | -60 | -66 | |
| 20 | 1 | -5 | -12 | -18 | -24 | -30 | -37 | -43 | -49 | -56 | -62 | -68 | |
| 25 | 1 | -6 | -12 | -19 | -25 | -32 | -38 | -44 | -51 | -57 | -64 | -70 | |
| 30 | 0 | -6 | -13 | -20 | -26 | -33 | -39 | -46 | -52 | -59 | -65 | -72 | |
| 35 | 0 | -7 | -14 | -20 | -27 | -33 | -40 | -47 | -53 | -60 | -66 | -73 | |
| 40 | -1 | -7 | -14 | -21 | -27 | -34 | -41 | -48 | -54 | -61 | -68 | -74 | |
| 45 | -1 | -8 | -15 | -21 | -28 | -35 | -42 | -48 | -55 | -62 | -69 | -75 | |
| 50 | -1 | -8 | -15 | -22 | -29 | -35 | -42 | -49 | -56 | -63 | -69 | -76 | |
| 55 | -2 | -8 | -15 | -22 | -29 | -36 | -43 | -50 | -57 | -63 | -70 | -77 | |
| 60 | -2 | -9 | -16 | -23 | -30 | -36 | -43 | -50 | -57 | -64 | -71 | -78 | |
| 65 | -2 | -9 | -16 | -23 | -30 | -37 | -44 | -51 | -58 | -65 | -72 | -79 | |
| 70 | -2 | -9 | -16 | -23 | -30 | -37 | -44 | -51 | -58 | -65 | -72 | -80 | |
| 75 | -3 | -10 | -17 | -24 | -31 | -38 | -45 | -52 | -59 | -66 | -73 | -80 | |
| 80 | -3 | -10 | -17 | -24 | -31 | -38 | -45 | -52 | -60 | -67 | -74 | -81 |
Il grafico
Nel grafico, sugli assi verticale e orizzontale, troviamo rispettivamente i valori di velocità del vento e di temperatura, mentre i valori dell’indice wind chill corrispondenti sono riportati all’interno dell’area del diagramma in corrispondenza delle curve.
Per fare un esempio, con una temperatura di -10 °C e 35 km/h di vento avremo un indice wind chill di -20, cioè una temperatura percepita dal nostro corpo di -20 °C.
Informazioni
Ulteriori informazioni sono disponibili nei siti:
– www.arpa.emr.it dell’ARPA dell’Emilia Romagna,
– www.msc.ec.gc.ca del Meteorological Service of Canada,
A cura di Vittorio Serafin
Ringraziamenti:
Si ringrazia il personale del CVA di Arabba dell’A.R.P.A.V. per alcune utili informazioni gentilmente fornite.
– Bibliografia:
M. Morabito, A. Crisci, L. Bacci – “Caldo, freddo e indici biometeorologici” – ARPA Rivista, rivista bimestrale dell’Agenzia regionale prevenzione e ambiente dell’Emilia-Romagna, numero 2 marzo aprile 2003.
Febbraio 2006, revisione Novembre 2006
