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¿Qué es la sensación térmica y cómo se calcula?

Una mujer de pie junto al mar sosteniendo un pañuelo rojo que el viento sopla.

Te despiertas una mañana de invierno, tomas tu teléfono y revisas el clima del día. A pesar de que la aplicación meteorológica informa que hace 40 ˚F afuera, debido a que los vientos soplan a siete millas por hora, su cuerpo se sentirá como si estuviera a 35 ˚F. La diferencia entre la temperatura reportada y cómo la afecta el viento se conoce como “sensación térmica”. La fórmula altamente calculada se desarrolló «únicamente para evaluar el riesgo de congelación en partes del cuerpo sin ropa», según Krzysztof Blazejczyk, un investigador que estudia la termodinámica del cuerpo humano. Siga leyendo para profundizar en la sensación térmica. cómo se calcula y cómo los humanos lo experimentan de manera diferente.

La sensación térmica reduce el calor corporal

Si está al aire libre en un día frío y ventoso, el viento que sopla se lleva el calor generado por su cuerpo. Esta pérdida de calor lo deja más frío que si hubiera estado afuera en un día igualmente frío sin viento. Los cálculos de sensación térmica incorporan la temperatura del aire y la velocidad del viento para proporcionar una aproximación de qué tan fría se sentirá su piel.

La sensación térmica solo se determina cuando la temperatura exterior es de 50 °F o más fría, y cuando la velocidad del viento supera las tres millas por hora. La sensación térmica reduce el tiempo que tarda una persona en desarrollar congelación (congelación de la piel y los tejidos) o hipotermia (cuando la temperatura corporal, normalmente alrededor de 98,6 ˚F, desciende por debajo de 95 ˚F).

¿Cómo se calcula la sensación térmica?

Una mujer de pie junto al mar sosteniendo un pañuelo rojo que el viento sopla.
Crédito: Rainer Fuhrmann/Shutterstock

La temperatura de la sensación térmica a menudo se conoce como la temperatura de «sensación». En la década de 1970, el Servicio Meteorológico Nacional calculó la sensación térmica usando el índice Siple-Passel, basado en el trabajo de los investigadores antárticos Paul Siple y Charles Passel, quienes en 1945 habían señaló que las botellas de agua se congelaban más rápido en condiciones de viento.

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Pero el índice Siple-Passel no arrojó resultados perfectos ya que los humanos son obviamente muy diferentes de las botellas de agua, que se colocaron a 33 pies sobre el suelo, mucho más alto de lo que alcanza cualquier persona. Seguir el índice Siple-Passel finalmente resultó en temperaturas de sensación térmica pronosticadas que eran demasiado frías, particularmente a velocidades de viento más altas.

No fue sino hasta casi tres décadas después que una nueva fórmula de sensación térmica tomaría vuelo. En 2001, el Grupo de Acción Conjunta sobre Índices de Temperatura (JAG/TI), compuesto por expertos de los Estados Unidos y Canadá, presentó un nuevo sistema para calcular la sensación térmica. Su trabajo tuvo en cuenta la pérdida de calor experimentada por 12 hombres y mujeres que caminaban en cintas de correr en un túnel de viento. La velocidad del viento se calculó en cinco pies, la altura promedio de un rostro humano. También se asumió que las manos y la cara de una persona estarían expuestas a los elementos.

La fórmula que resultó fue Sensación térmica (ºF) = 35,74 + 0,6215T – 35,75(V^0,16) + 0,4275T(V^0,16)donde T representa la temperatura y V la velocidad (velocidad del viento).

Cuando la escala anterior hubiera dado una sensación térmica de -60 ˚F, la nueva calculó que sería de -38 ˚F.

Pero para aquellos de nosotros que no somos científicos, en lugar de usar la fórmula anterior, puede determinar la temperatura del viento con esta calculadora del Servicio Meteorológico Nacional. Además, puede consultar este gráfico del NWS para obtener información sobre las temperaturas de sensación térmica. El gráfico también indica cuánto tiempo tardaría en producirse la congelación.

Problemas con el índice de sensación térmica

La fórmula actualizada para determinar las temperaturas de sensación térmica todavía tiene sus fallas. Por un lado, no incluye el impacto del sol. Un día brillante y soleado puede sentirse entre 10 ˚F y 18 ˚F más cálido que la noche o un día nublado. Además, los participantes en el estudio original caminaban y generaban calor corporal en lugar de simplemente quedarse quietos.

La nueva fórmula también utilizó una velocidad de viento constante. En general, el viento no sopla a un ritmo constante; hay ráfagas y calmas en cualquier día ventoso. Y la ubicación afectará cómo una persona siente el viento. Los edificios altos o los árboles pueden amortiguar parte de la fuerza del viento, lo que resulta en un efecto de sensación térmica menor.

Algunos sistemas, como el Índice climático térmico universal, intentan tener en cuenta variables adicionales. El UTCI tiene en cuenta «la temperatura ambiente, la humedad ambiental, los niveles de radiación solar, la velocidad del viento y lo combina todo con el nivel de ropa que esperaría que alguien usara», según el investigador fisiológico George Havenith, quien ayudó a desarrollar el modelo.

Pero incluir más variables complica cualquier cálculo, a veces innecesariamente. El Servicio Meteorológico Nacional y la mayoría de los demás países continúan respaldando la fórmula de 2001, y la mayoría de las emisoras estadounidenses hacen lo mismo.

Todo el mundo experimenta la sensación térmica de manera diferente

Mujer en las montañas de la isla de Lofoten en la nieve.
Crédito: Oleh_Slobodeniuk/iStock

Incluso si se pudieran tomar en cuenta todas las condiciones meteorológicas, la sensación térmica sigue siendo una aproximación de lo que su cuerpo sentirá en ciertas condiciones. Y la verdad es que todos experimentan la sensación térmica de manera diferente. Esto se debe, en parte, a la ropa: si está abrigado, el viento tardará más en refrescarse.

La sensación térmica solo puede afectar a las criaturas de sangre caliente y los diferentes tipos de cuerpos tienen diferentes experiencias con la sensación térmica. Las personas con más células grasas pueden retener mejor el calor alrededor de su núcleo. Pero si bien esto significa que la temperatura interna de su cuerpo se mantiene más alta, se sentirán más fríos porque les llega menos calor a la piel. Además, su riesgo de congelación es mayor, nuevamente debido a que el calor no llega a su piel.

El índice de sensación térmica actualizado utiliza una persona más pesada como modelo debido a su mayor riesgo de congelación. Randall Osczevski, un físico ambiental de Canadá que ayudó a actualizar los cálculos de sensación térmica en 2001, dijo al New York Times en 2004, «No hay una persona promedio. Tienes que decidir a quién vas a representar. Elegimos representar a la persona que tendría más problemas para mantener la piel caliente con el viento frío«.

El viento puede acelerar el tiempo en que la piel expuesta puede congelarse. Sin embargo, no importa cuánto sople el viento, si las temperaturas están por encima del punto de congelación, su piel y tejido no pueden congelarse y no experimentará congelación. Sin embargo, incluso cuando está por encima del punto de congelación afuera, la sensación térmica puede bajar la temperatura de su cuerpo y ponerlo en riesgo de hipotermia.