Warum sich bewegte Luft kälter anfühlt, als das Thermometer anzeigt
Die Haut erwärmt ständig eine dünne Luftschicht direkt an ihr, und diese warme Schicht wirkt wie eine kleine isolierende Decke. Wind entfernt diese Schicht und ersetzt sie durch kalte Luft, was den Körper dazu zwingt, immer wieder eine neue Grenzschicht aufzuheizen – je schneller der Wind, desto häufiger wird diese Schicht weggeschwemmt und desto schneller verlässt die Wärme tatsächlich den Körper. Windchill ist ein Versuch, diesen beschleunigten Wärmeverlust als äquivalente Temperatur der ruhenden Luft auszudrücken: eine Zahl, die sich ohne Wind ungefähr genauso kalt anfühlen würde.
Die Formel des Nationalen Wetterdienstes
Die aktuelle nordamerikanische Windchill-Formel stammt aus dem Jahr 2001 und ersetzt ein älteres Modell mit Ergebnissen, die auf tatsächlichen Untersuchungen zu Gesichtskühlungsraten basieren. Es funktioniert in °F und Meilen pro Stunde:
WC = 35.74 + 0.6215T − 35.75V^0.16 + 0.4275T·V^0.16
Nehmen wir einen Tag mit 32 °F und einem Wind von 24 km/h:
V^0.16 = 15^0.16 ≈ 1.543
WC = 35.74 + (0.6215 × 32) − (35.75 × 1.543) + (0.4275 × 32 × 1.543)
WC ≈ 21.6°F
Ein eiskalter Tag mit 32 °F fühlt sich näher an 22 °F an, wenn man einen mäßigen Wind von 24 km/h berücksichtigt – über 10 Grad kälter, als das Thermometer allein vermuten lässt.
Warum die Formel die Windgeschwindigkeit hoch 0,16 verwendet
Durch Erhöhen der Windgeschwindigkeit auf einen kleinen Bruchteil der Leistung (0,16) entsteht eine Kurve, die zunächst schnell ansteigt und dann abflacht. Physikalisch gesehen entspricht dies dem tatsächlichen Verhalten des konvektiven Wärmeverlusts – eine leichte Brise zerstört bereits den größten Teil dieser isolierenden Luftschicht, sodass ein stärkerer Wind darüber weiterhin für einen Kühleffekt sorgt, allerdings mit abnehmender Geschwindigkeit. Aus diesem Grund verändert der Sprung von einer Windstille auf eine Brise mit 10 Meilen pro Stunde den Windchill dramatisch, während ein Wechsel von 30 auf 40 Meilen pro Stunde die Zahl im Vergleich kaum verändert.
Lesen der Risikokategorien
| Windchill | Kategorie | Anleitung |
|---|---|---|
| ≥ 32°F | Kleine Gefahr | Geringes Risiko für ordnungsgemäß gekleidete Personen |
| 0°F to 31°F | Vorsicht | Unterkühlungsrisiko bei längerer Exposition |
| −20°F to −1°F | Gefahr | Freiliegende Haut kann innerhalb von 10 Minuten erfrieren |
| −40°F to −21°F | Hohe Gefahr | Freiliegende Haut kann innerhalb von 5 Minuten erfrieren |
| Unter –40 °F | Extreme Gefahr | Freiliegende Haut kann in weniger als 2 Minuten erfrieren |
Bei diesen Zahlen für die Minuten bis zum Erfrieren wird davon ausgegangen, dass die Haut die ganze Zeit unbedeckt bleibt – durch Abdecken, Pausen in Innenräumen und Trockenbleiben wird das Zeitfenster deutlich verlängert.
Das Gegenstück für warmes Wetter und andere Planungen für kaltes Wetter
Wind chill is the cold-weather half of "feels-like" temperature — the Hitzeindex-Rechnerdeckt die heiße und feuchte Seite derselben Idee ab, und dieTaupunktrechnergreift gezielt auf die Feuchtigkeitsseite ein. Und wenn das kalte Wetter Schnee mit sich bringt, ist das der FallRechner für Schneetageberücksichtigt Windchill in seiner eigenen Schätzung der Schließungswahrscheinlichkeit.