2017. szeptember 22. péntek
OMSZ hírek

OMSZ: 2012. augusztus 6. 06:00

Hőmérséklet és hőérzet...

A hőség napjaiban gyakran elhangzanak a következő kérdések. Az időjárásról szóló tudósításokban említett hőmérséklet az árnyékban vagy napon mért érték? Az árnyékban és a napon mért érték között hány fok a különbség? Miért érzünk más hőmérsékletet, mint amit a meteorológusok mondanak?

A levegő hőmérsékletét a világ minden táján ugyanolyan módszerrel, ugyanolyan körülmények között mérik a nemzeti meteorológiai szolgálatok. Ez azért fontos, hogy a különböző országokban mért eredmények összehasonlíthatók legyenek. Ezt az egységes módszert a Meteorológiai Világszervezet (WMO) szabályozza. A nemzetközi előírások szerint a hőmérőket úgy kell elhelyezni, hogy azok mindenkor a levegő hőmérsékletére jellemző értéket adjanak. Meg kell tehát védeni a hőmérőket a hőátadást okozó tárgyak (pl. nagyobb épületek), valamint a napsugárzás közvetlen zavaró hatásaitól. Ezért a meteorológiai állomásokon a levegő hőmérsékletét fából készült, kettős zsaluzású, jól szellőző hőmérőházban mérjük. A hőmérőház fehér színű, hogy a lehető legtöbb napsugárzást visszaverje. A hőmérőház ajtaja mindig észak, vagy északnyugat felé néz, hogy kinyitáskor a napsugárzás ne befolyásolja a leolvasást. Érdemes megnézni a hőmérőkről, illetve a hőmérséklet méréséről szóló kisfilmünket, valamint a bioklimatológussal készült beszélgetést is!

A meteorológiai előrejelzésekben minden esetben a fent leírt körülményekre vonatkozó levegő hőmérsékletéről beszélnek a meteorológusok. De hogyan lehetséges, hogy az otthoni, vagy a közterületi hőmérőkön olykor teljesen más, főleg nyáron lényegesen magasabb hőmérsékleteket mérünk? Ki téved? A jó hír az, hogy senki nem téved. De tudnunk kell, hogy a nem szabványos körülmények között elhelyezett hőmérő nincs védve a direkt sugárzástól, illetve a közvetlen hőátadástól. Még ha pl. az erkélyen állandóan árnyékban is van a hőmérőnk, a ház falának hosszúhullámú sugárzása befolyásolja a mért értékeket. A közterületi hőmérsékletmérő és kijelző szerkezetek pedig folyamatosan ki vannak téve a napsugárzásnak. A mérési körülmények tehát nem felelnek meg a szabványoknak. Így ezek az adatok csupán tájékoztató jellegűnek tekinthetők. Jogos a kérdés, hogy akkor van-e értelme ezeket az eszközöket használnunk? A válasz egyszerűen, igen. Az így mért értékek ugyanis gyakran közelebb állnak ahhoz a hőmérséklethez, amit valójában érzünk.

A közterületi hőmérsékletmérő és kijelző szerkezetek gyakorlatilag a napon mért hőmérsékletet mérik. (Ilyenkor a napsugárzás a hőmérő érzékelőjét közvetlenül melegíti, tehát valójában nem a levegő hőmérsékletét, hanem az érzékelő hőmérsékletét mérjük!) Ezt nevezik inszolációs hőmérsékletnek, amit a meteorológiai gyakorlatban ritkán alkalmaznak. A humán biometeorológiában ugyanakkor fontos ennek a tényezőnek az ismerete is, hiszen az ember hőérzetét alapvetően befolyásoló paraméterről van szó. Mivel általában közvetlenül nem mérjük, más módon kell meghatározni a nagyságát. 

Amikor a napon állunk, testünket közvetlenül éri a napsugárzás. Annak minden (rövid- és hosszúhullámú) komponense, beleértve a környezetünkben lévő tárgyakról visszaverődő rövid- és hosszúhullámú sugárzást is, "egy-az-egyben" éri szervezetünket. Ezen sugárzási komponensek együttes hatásainak számszerűsítésére vezették be az átlagos sugárzási hőmérsékletet (Tmrt). Definíció szerint a Tmrt annak a fekete testnek tekintett környezetnek a (°C-ban kifejezett) hőmérséklete, amellyel a benne elhelyezkedő test ugyanolyan mértékű sugárzási energiacserét bonyolítana le, mint az adott pillanatban a testet körülvevő valós környezettel. Az értéke beltéri környezetben általában megegyezik a léghőmérséklettel, szabadban viszont akár 30 °C-kal is meghaladhatja azt. Természetesen, az hogy a Tmrt értéke mennyivel magasabb a léghőmérsékletnél, sok tényezőtől függ.

Két konkrét példa az elmúlt napokból:

  • Július 10-én, a fővárosban 29 °C volt az árnyékban (hőmérőházban).
    Felhőtlen égbolt esetén a Tmrt értéke: 52,5 °C,
    1 okta felhőzet mellett a Tmrt értéke: 51,5 °C,
    2 okta felhőzet mellett a Tmrt értéke: 50,5 °C, stb.
  • Július 9-én, szintén a fővárosban 33 °C-ot mértünk a hőmérőházban.
    Ugyanekkor a Tmrt értéke felhőtlen égbolt mellett: 60,7 °C volt!

Az értékek rémisztőek, de nem kell megijedni! Az ember komfortérzetének meghatározásában a Tmrt csupán egy paraméter a sok közül, bár kétségtelen, hogy hőség idején az egyik legfontosabb. Azt, hogy egy adott hőmérsékletű környezetet mi milyennek érzünk, más meteorológiai tényezőktől is függ. Szervezetünk ugyanis a meleg ellen védekezik. Ezt a folyamatot nevezzük hőszabályozásnak, vagy idegen szóval termoregulációnak. A hőszabályozás célja, hogy a testmag hőmérséklete állandó (kb. 37 °C) maradjon. Ennek érdekében a szervezetünk különböző hőszabályozó mechanizmusokat működtet. Meleg termikus viszonyok között szervezetünk kénytelen a hőleadás fokozásával elkerülni a felhevülést. Ennek első lépcsője az ún. vasodilatáció, amikor a bőr erei kitágulnak, ezáltal a test belsejéből a vér a bőrfelszín közelébe áramlik. Megnövekszik a bőr hőmérséklete, ami az érzékelhető hőleadást is megnöveli. Ez a folyamat azonban mintegy 33°C léghőmérsékletig működik. Ha a szervezetünk „hőközpontja” azt érzékeli, hogy a testmag hőmérséklete nem csökken eléggé, akkor beindul a hőszabályozási mechanizmus következő lépcsője, a verejtékezés. A verejtékezés során a verejtékmirigyek váladékából víz párolog, ami igen hatékony folyamat a hőleadás szempontjából. A verejtékezés során elpárologtatott víz mennyisége (és így a hőleadás nagysága) függ a levegő páratartalmától, illetve a szélsebességtől. Miért? Ha például a minket körülvevő levegő páratartalma nagyon magas (fülledt a levegő), a bőrünk felszínéről nem tud megfelelő mennyiségű verejték elpárologni, így a hőleadás is gátolt lesz. Ugyanígy, ha a légáramlás sebessége nagyon alacsony („áll a levegő”), a testünk felszínét körülvevő vékony levegőburok gyorsan telítődik nedvességgel, a további párologtatás (és így a megfelelő hőleadás) lehetetlenné válik.

Az imént vázolt folyamatok, tehát a meteorológiai állapothatározók és az ezekre adott élettani válaszreakciók együttesen határozzák meg, hogy egy adott hőmérsékletű környezetben hogyan érezzük magunkat. Ennek az érzésnek a számszerűsítésére vezették be a különböző ún. érzethőmérsékleteket, melyek egyik legismertebb és leggyakrabban alkalmazott tagja a fiziológiailag ekvivalens hőmérséklet (PET). Definíciója szerint a PET annak a fiktív, bizonyos jellemzőiben standardizált beltéri környezetnek a hőmérséklete, melyben a szervezetünk ugyanolyan fiziológiai válaszreakciókat (pl. verejtékezési ráta) ad, mint az aktuális kültéri környezetben.

Povl Ole Fanger (1934-2006), dán mérnök 1972-ben megjelent Thermal Comfort című könyvében azt írta: „A hőkomfort inkább a test fizikai állapotának kifejezése, mint a környezeté, vagyis amit mi valójában érzékelünk az a bőr hőmérséklete, nem pedig a levegőé”.

Tartsuk tehát szem előtt, hogy az általunk érzékelt hőmérséklet - különösen napos időben - nem feltétlenül esik egybe a meteorológiai állomásokon mért, vagy a meteorológiai előrejelzésekben prognosztizált léghőmérséklettel!


További információ
: