Der Windchill-Effekt – wie kalt fühlt es sich wirklich an?
Der Wind lässt uns die Kälte stärker spüren. Aber wie groß ist eigentlich der Einfluss? Freeride klärt endgültig auf, wie stürmisches Wetter die gefühlte Kälte beeinflusst.
Ihr habt sicherlich schon davon gehört oder es in irgendeinem Wetterbericht gelesen – die gefühlte Temperatur im Vergleich zur tatsächlichen Temperatur auf dem Thermometer. Aber was bedeutet das eigentlich?
Oft schauen wir auf das Thermometer, bevor wir uns nach draußen begeben und kleiden uns entsprechend der uns vorliegenden Informationen. Aber das Thermometer zeigt nicht immer die ganze Wahrheit. Tatsächlich gibt es einen weiteren Parameter, den wir berücksichtigen sollten, um ein korrektes Bild vom Wetter zu bekommen – nämlich den Wind. Sobald es draußen windig ist, kommt der kühlende Effekt des Windes hinzu.
Wenn im Sommer die Sonne brennt, kann eine erfrischende Brise angenehm sein. Aber im Winter kann es sich richtig kalt anfühlen, wenn der Wind weht. Deshalb ist es wichtig, den Wind im Auge zu behalten, um sich angemessen zu kleiden. Dies wird besonders wichtig beim Skifahren oder Wandern in den Bergen, da man dort oft längere Zeit draußen ist. Die Gefahr von Erfrierungen steigt auch bei windigem Wetter.
GRÖSSERE WIRKUNG BEI NIEDRIGEN TEMPERATUREN
Windchill oder Kälteindex (umgangssprachlich oft nur als Kühleffekt bezeichnet) ist ein meteorologischer Begriff für die Auswirkung der Umgebungstemperatur in Kombination mit der Windgeschwindigkeit auf die Hauttemperatur. Besonders bei niedrigen Temperaturen führen hohe Windgeschwindigkeiten zu stärkerer Abkühlung als das Thermometer anzeigt. Wenn das Thermometer zum Beispiel 10 Grad minus anzeigt und ein Wind von 10 m/s weht, was in den Bergen nicht ungewöhnlich ist, kann man sagen, dass der kühlende Effekt des Windes einer Temperatur von 20 Grad minus bei Windstille entspricht, also doppelt so viel wie das Thermometer anzeigt.
Unten kannst du die gefühlte Temperatur mit einem Rechner berechnen und in der Tabelle sehen, wie der Wind die vom Thermometer angezeigte Temperatur beeinflusst.
Temperatur auf dem Thermometer (°C)
| Wind | 10 | 5 | 0 | -5 | -10 | –15 | -20 | -25 | -30 | -35 | -40 |
| 2 m/s | 9 | 3 | -2 | -8 | -14 | -20 | -42 | -35 | -33 | -41 | -45 |
| 8 m/s | 13 | -13 | -20 | -24 | -28 | -31 | -35 | -41 | -45 | -49 | -54 |
| 13 m/s | 11 | -16 | -23 | -27 | -31 | -34 | -38 | -44 | -48 | -52 | -57 |
| 16 m/s | 11 | -17 | -24 | -28 | -32 | -35 | -39 | -45 | -49 | -53 | -58 |
| 20 m/s | 10 | -18 | -25 | -29 | -33 | -36 | -40 | -46 | -50 | -54 | -59 |
| 23 m/s | 9 | -19 | -26 | -30 | -34 | -37 | -41 | -47 | -51 | -55 | -60 |
| 26 m/s | 9 | -20 | -27 | -31 | -35 | -53 | -40 | -47 | -62 | -69 | -76 |
Mathematische Formel
Im Jahr 2001 wurde ein umfangreiches Projekt unter der Leitung des Amerikaners Randall Osczevski und des Kanadiers Maurice Bluestein durchgeführt, mit dem Ziel, eine korrekte Formel für die gefühlte Temperatur zu entwickeln. Dabei wurde untersucht, wie Menschen bei verschiedenen Windkühlungsstufen reagierten, indem Versuchspersonen mit Temperatursensoren ausgestattet wurden.
Die Formel lautet wie folgt:
Die Windkühltemperatur, Teff, wird mit der folgenden Formel berechnet. T entspricht der gemessenen Temperatur in Grad Celsius und v entspricht der Windgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde.
Bitte beachten Sie, dass diese Formel nicht für Windgeschwindigkeiten unter 2 m/s oder über 35 m/s oder für Temperaturen über +10°C oder unter -40°C verwendet werden sollte.
Wie funktioniert das?
Um die Haut herum befindet sich eine sogenannte thermische Grenzschicht mit Luft. Diese Schicht isoliert die Haut von den Außentemperaturen. Praktisch gesehen empfinden wir die Luft kälter als sie tatsächlich ist, wenn es windig ist, da der Wind dazu führt, dass Teile dieser isolierenden Schicht verschwinden. In einer warmen Umgebung funktioniert dies umgekehrt; wenn Sie Ihren Arm in einer Sauna anblasen, wird die Stelle, die Sie angeblasen haben, sehr warm, da die isolierende Schicht auch dazu dient, die Haut vor Hitze zu schützen.
Tatsächlich spüren Menschen nicht die Temperatur der Luft, sondern die Temperatur ihrer Haut, die sinkt, wenn sie einer kälteren Umgebung ausgesetzt wird.
Kann Wind Wasser schneller gefrieren lassen?
Es wird manchmal diskutiert, ob der Wind Wasser so abkühlen kann, dass es gefriert. Es hat sich gezeigt, dass der Wind tatsächlich Effekte haben kann, die die Eisbildung begünstigen. Der Wind selbst verändert nicht die Lufttemperatur, daher erfolgt keine Eisbildung aufgrund des Windes. Allerdings kann das Wachstum von Eis auf der Unterseite einer bereits vereisten Wasseroberfläche durch den Wind begünstigt werden, da der Wind die Verdunstung von Wasser auf dem Eis oder die Sublimation (direkter Übergang von fester Form in gasförmige Form ohne den flüssigen Zustand dazwischen) des Eises fördert, was auch die Unterseite des Eises abkühlt und somit das Eiswachstum ermöglicht. Dieser Effekt ist so stark, dass das Wachstum auch bei einzelnen Plusgraden auftreten kann, wenn es windig ist.
Die erste Forschung
Die ersten, die eine Formel zur Berechnung der Windkühlung entwickelten, waren die amerikanischen Forscher Paul Siple und Charles Passel, die 1940 ein Experiment in der Antarktis durchführten. Vereinfacht ausgedrückt berechneten die Forscher, wie lange es dauerte, bis Wasser in kleinen Plastikflaschen bei verschiedenen Temperaturen und Windgeschwindigkeiten gefror, und entwickelten dann eine mathematische Formel dafür.
Ihre Methode wurde lange Zeit verwendet, um die kühlende Wirkung des Windes abzuschätzen. Diese Methode hat jedoch mehrere Mängel gezeigt, unter anderem weil sie nicht unbedingt zeigte, wie Menschen auf die Kälte reagieren.
