A temperatura do ar por si só não é um bom guia para saber como as condições de calor ou frio realmente são ou quão perigosas elas são para a saúde. O vento retira o calor do seu corpo mais rapidamente do que o ar parado, fazendo com que um dia de 20°F pareça muito mais frio do que o termômetro mostra. A alta umidade evita que o suor evapore, retendo o calor dentro do corpo mesmo quando a temperatura do ar é apenas moderada. Esta calculadora traduz a temperatura bruta e as condições climáticas na temperatura aparente que seu corpo realmente experimenta.
Como a sensação térmica é calculada
A fórmula da sensação térmica do Serviço Meteorológico Nacional, adotada em 2001 após validação com testes em seres humanos, calcula a temperatura equivalente do ar parado que causaria a mesma taxa de perda de calor da pele exposta que a combinação real de temperatura e velocidade do vento. A fórmula usa um termo elevado à potência 0,16 – representando a velocidade do vento – para capturar a física da transferência de calor convectiva, onde cada unidade adicional de velocidade do vento tem um efeito marginal decrescente no resfriamento. A 5°F com vento de 20 mph, a sensação térmica é de aproximadamente -20°F. À mesma temperatura com um vento de 64 km/h, é cerca de -27°F – uma queda adicional significativa, mas não duas vezes mais fria, porque a fórmula não é linear. Criticamente, a sensação térmica é apenas uma medida da taxa de perda de calor da pele quente. Objetos inanimados como motores de automóveis, canos expostos e superfícies de estradas não podem esfriar abaixo da temperatura real do ar, independentemente da velocidade do vento. A fórmula da sensação térmica também é válida apenas quando a temperatura do ar é igual ou inferior a 50°F e a velocidade do vento excede 3 mph; fora dessas condições, a calculadora informa a temperatura real.
A Física do Índice de Calor e Umidade
O corpo humano se resfria principalmente por meio da evaporação do suor, um processo que exige que o ar circundante seja capaz de absorver a umidade. Quando a umidade relativa é alta, o ar já está quase saturado e não consegue absorver facilmente mais vapor de água, então o suor fica na pele em vez de evaporar, e ocorre muito pouco resfriamento. É por isso que 95°F com 20% de umidade em Phoenix parece tolerável, enquanto 95°F com 80% de umidade em Houston parece opressivo e perigoso – o ar de Phoenix absorve o suor com eficiência, enquanto o ar de Houston não. O polinômio de regressão de Rothfusz usado para calcular o índice de calor foi derivado de pesquisas empíricas de conforto humano e fisiologia, ajustando uma equação multivariável às temperaturas aparentes observadas em uma ampla gama de combinações de temperatura e umidade. A fórmula tem precisão de ±1,3°F para temperaturas entre 80°F e 110°F com umidade relativa entre 40% e 100%. Dois termos de correção melhoram a precisão nos extremos dessa faixa: umidade muito alta com temperatura moderada e umidade muito baixa com temperatura alta.
Limites de risco à saúde que você deve conhecer
Tanto a sensação térmica quanto o índice de calor são divididos em níveis de risco usados pelo NWS para emitir alertas de segurança pública. Para a sensação térmica, os limites de perigo são: abaixo de -18°F (congelamento possível em 30 minutos), abaixo de -28°F (congelamento em 10 minutos) e abaixo de -38°F (congelamento em 5 minutos com qualquer vento). Nesses níveis, manter toda a pele coberta e limitar o tempo ao ar livre não é um conselho opcional, mas uma necessidade médica. Para índice de calor, os níveis são: Cuidado (80–90°F), Cuidado Extremo (90–103°F), Perigo (103–124°F) e Perigo Extremo (acima de 125°F). Em níveis de perigo extremo, a insolação é provável para qualquer pessoa que se exercite ao ar livre, e até mesmo pessoas sedentárias na sombra correm risco. Os grupos de alto risco – idosos, crianças pequenas, trabalhadores ao ar livre e pessoas com problemas cardiovasculares – enfrentam estes riscos em limites mais baixos do que os adultos saudáveis. A calculadora codifica seus resultados por cores para corresponder a esses níveis do NWS, para que você possa avaliar o risco rapidamente, em vez de precisar memorizar os limites sozinho.