Kako da izračunam realnu spoljnu temperaturu?

(slika je vlasništvo gospodina Ivana Posina, @ivan_posin)

Ovih dana smo imali dve čudne pojave vezane za spoljnu temperaturu. U prošli ponedeljak smo imali osećaj da je +40^oC iako je bilo samo +30^oC, a u petak smo mnogo lakše disali iako su nam iz RHMZ-a (Republički hidrometeorološki zavod Srbije) rekli da je +35^oC.

Zašto je to tako?
Zašto na TV-u kažu da je +30^oC, a mi imamo osećaj da je +40^oC.

Evo male priče o objektivnoj i subjektivnoj temperaturi.

Šta je objektivna temperatura?

Prema pravilniku merenja temperature RHMZ-a podatak o temepraturi dobija se u meteorološkoj stanici, koja mora da ispuni sledeće uslove:

• da se nalazi na travnatoj površini;
• da bude na metar visine;
• da bude u zatvorenoj kutiji površine 0,6×0,6x1m
• da bude na prosečnoj nadmorskoj visini grada.

Uzevši da mi našim kretanjem vrlo retko ispunjavamo zadate uslove, objektivna temperatura najčešće ne pokazuje realni osećaj koji imamo. Od 1970 godine u svetu figuriše pojam “subjektivnog osećaja temperature” (poznatiji kao “Real Fell” ili “Feel Like”).

Šta je subjektivni osećaj temperature?

Subjektivni osećaj temperature u globalu predstavlja ono što mi stvarno osećamo. Za kalkulaciju subjektivnog osećaja temperature pored same izmerene temperature učestvuju sledeći parametri:

• vlažnost vazduha
• brzina vetra
• vazdušni pritisak
• stepen oblačnost neba
• površina izloženosti kože ljudskog tela suncu
• materijal odeće

Zadnja tri parametra su jako komplikovana u kalkulaciji a u celoj cifri ulaze sa 1-5% tako da ćemo ih zanemariti radi jednostavnosti proračuna. Naravno pretpostavlja se da leti ne oblačimo odeću od materijala za koji kažemo da “koža u njemu ne može da diše”.

Vlažnost vazduha i brzina vetra

Subjektivni osećaj temperature (apparent temperature) je definisan u kasnim 70tim godinama prošlog veka i prvenstveno je uključio uticaj vlage vazduha u zatvorenim površinama. 80tih godina je proširen gde je uvedena efekat sunca i vetra. Indeks osećaja temperature predstavlja matematički model koji uključuje odraslu osobu koja hoda u senci (Steadman 1994).

Koeficijenti vlažnosti su uzeti prema parametru tačke kondenzacije koji je predviđen za spoljnu temperaturu od 14^oC. U način te kalkulacije ovde ne bi smo da ulazimo pošto je jako složena.

Što se tiče uticaja brzine vetra na subjektivni osećaj stvar je puno jednostavnija. Vetar vrši pospešivanje isparavanja vlage sa ljudskog tela te leti čini da je osećaj povoljniji, dok zimi čini da je osećaj temperature mnogo niži nego što objektivno jeste.

Praktični prikazi

U tabeli 1 prikazan je uticaj vlažnosti vazduha na subjektivni osećaj temperatureu toku leta. Relativna vlažnost je data u procentima (%) a temperatura u ^oC (klik na tabelu za uvećanje).

(izvor Australian Goverment, Bureau of Meteorology)

Pogledaćemo par praktičnih primera: (primeri su dati za današnji dan)

• Niš, +31^oC, vlažnost vazduha 39% – subjektivni osećaj +33^oC;
• Beograd, +34^oC vlažnost vazduha 34% – subjektivni osećaj +36^oC;
• Novi Sad, +32^oC, vlažnost vazduha 58% – subjektivni osećaj +38^oC.

Time se možemo vratiti i na prvo pitanje. Kako je nama ponekada na +28^oC toplije nego na +35^oC:

• Niš, +35^oC, vlažnost vazduha 20% – subjektivni osećaj +36^oC;
• Niš, +30^oC, vlažnost vazduha 90% – subjektivni osećaj +39^oC.

Isto tako je zanimljiv podatak da u slučaju da bude omorina danas u Novom Sadu (vlažnost vazduha od 90% pred kišu) sa +32^oC Novosađani bi imali osećaj kao da je +43^oC.

U tabeli 2 prikazan je uticaj brzine vetra na subjektivni osećaj toplote u zimskom periodu pri vlažnosti vazduha od 70% (klik na tabelu za uvećanje).

(izvor Australian Goverment, Bureau of Meteorology)

Vrlo lako je videti iz tabele da zimi je dovoljno da vetar duva 10m/s (36km/h) da na –5^oC imamo osećaj da je –15^oC.

Formula za računanje subjektivnog osećaja temperature

Na kraju za one koji bi stvarno voleli da znaju koliki je tačan osećaj temperature priložićemo i formule za proračun.

Verzija formule koja uključuje efekat temperature, vlažnosti vazduha i vetra izgleda ovako:

SOT=Tm + 0,33 x E – 0,7 x Bv – 4,00

Druga verzija formule koja uključuje efekat temperature, vlažnost vazduha, vetra i apsorbovane energije sunca izgleda ovako:

SOT = Tm + 0,348 x E – 0,70 x Bv + 0,70 x Q/(Bv + 10) – 4,25

gde je:

• SOT – subjektivni osećaj temperature
• Tm – izmerena temperatura data u ^oC
• E – Vlažnost vazduha data u hPa
• Bv – brzina vetra data u (m/s merena na 10 metara visine)
• Q – količina energije apsorbovana na vidljivoj površini kože tela data u w/m²

Vlažnost vazduha (parametar E) se računa prema sledećem obrascu:

E= Rh / 100 x 6,105 x exp (17,27 x Tm / (237,7 + Tm))

gde je Rh vlažnost vazduha merena u procentima (%).

Izračunajte sami

Hvala puno Arminu Pašaliću (@Krule) na izradi ovog kalkulatora. Kalkulator je besplatan za korišćenje. Možete ga staviti na svoj sajt ili blog unosom sledećeg koda:

<iframe style=“width: 420px; height: 310px;“
src=“https://www.toplotnepumpe.rs/temperature.html“ frameborder=“0″ scrolling=“no“></iframe>

Hvala i Vladimiru Minčevu (@mincevv) na pomoći oko otklanjanja bubica jScripta i WordPress-a.

Zaključak

Najbolji zaključak bi bio da ne verujete RHMZ-u i onome što vidite na televiziji, novinama i online medijima. Objektivno izmerena temperatura nije validan podatak prema kojem biste mogli da se orjentišete.

Postavlja se vrlo logično pitanje – kome ne odgovara da se zna koliku temperaturu zaista osećamo i zašto je to tako?

Naš predlog je da ipak potražite pomoć na sajtovima koji prema podacima koje dobiju prikažu i subjektivni osećaj temperature kao što možete to videti ovde.

Ovime Vas pozdravljamo i želimo Vam svako dobro.

Korišćena literatura

1. Robert G. Steadman. 1994:
   Norms of apparent temperature in Australia.
   Aust. Met. Mag., Vol 43, 1-16.
2. Robert G. Steadman. 1984:
   A Universal Scale of Apparent Temperature.
   Journal of Applied Meteorology: Vol. 23, No. 12, pp. 1674.
3. American College of Sports Medicine,
   Prevention of thermal injuries during distance running – Position Stand.
   Med.J.Aust. 1984 Dec. 876.
4. RAYMAN software to compute PMV and PET https://www.mif.uni-freiburg.de/rayman/intro.htm
5. Beat the Heat – playing safely in hot weather (SMA policy and guidelines to minimising the risk of heat illness and injury in hot weather conditions)
   https://sma.org.au/resources/policies/hot-weather/
6. Drink up – Beat the heat (SMA brochure)
7. ISO (1989). ISO 7243. Hot environments – Estimation of the heat stress on working man based in the WBGT-index (wet bulb globe temperature). Geneva, Switzerland, International Organisation for Standards.
8. SMA Heat Policy https://sma.org.au/resources/policies/hot-weather/
9. de Dear R.J. and G.Schiller Brager (1998) Developing an adaptive model of thermal comfort and preference, ASHRAE Transactions., V.104(1a), pp.145-167. Reprinted in Schiller Brager, G. (ed.) (1998) Field Studies of Thermal Comfort and Adaptation – ASHRAE Technical Data Bulletin, V.14(1). pp. 27-49.
10. SMA Hot Weather Guidelines https://www.smasa.asn.au/resources/hotweather.htm