Nuestra percepción de calor o frío (sensación térmica) no depende exclusivamente de la temperatura; factores como la humedad relativa del aire y el viento la modulan significativamente.
La sensación térmica de calor o frío que percibimos no es dictada únicamente por la temperatura, sino que es modulada por otros factores como la humedad relativa del aire y el viento. Por ejemplo, el frío se intensifica con el viento, mientras que la combinación de calor y humedad puede generar una sensación de agobio.
Para cuantificar esta percepción, se han desarrollado dos índices principales: el Índice de Calor (Heat Index) y el Índice de Enfriamiento por Viento (Windchill Index).
Índice de Calor (Heat Index)
El Índice de Calor cuantifica la temperatura aparente que el cuerpo siente, resultado de la combinación de la temperatura real del aire y la humedad relativa. Este valor se expresa típicamente en grados Celsius o Fahrenheit, indicando cómo se percibe el calor al sumarse la humedad a la temperatura ambiente.
Cálculo del Índice de Calor
El cálculo se realiza mediante la siguiente fórmula, donde el resultado $IC$ (Índice de Calor) está en función de la temperatura $T$ (en grados Fahrenheit) y la humedad relativa $HR$ (en porcentaje):
IC = – 42.379 + 2.04901523·T + 10.14333127·HR – 0.22475541·T·HR – 6.83783×10 -3 ·T 2 – 5.481717×10 -2 ·HR 2 + 1.22874×10 -3 ·T 2 ·HR + 8.5282×10 -4 ·T ·HR 2 – 1.99×10 -6 ·T 2 ·HR 2
Índice del Calor y Trastornos Posibles
| De 27 a 32 ºC (80°F a 90°F) | Es posible la fatiga con exposición prolongada y/o actividad física. |
| De 32 a 41ºC (90°F a 105°F) | Ataque posible de insolación, calambres y agotamiento por exposición prolongada y/o actividad física. |
| De 41 a 54 ºC (105°F a 130°F) | Ataque muy probable de insolación, calambres y agotamiento por exposición prolongada y/o actividad física. |
| Mayor de 54ºC (130°F ó más) | Ataques muy probable de golpe de calor o insolación. |
Índice del enfriamiento del aire
El índice del enfriamiento del aire es un cálculo de temperatura no real que toma en consideración los efectos que conjuntamente tienen el viento y la temperatura real en el cuerpo humano. Cuando el viento sopla sobre la piel, arrastra la capa aisladora de aire cálido adyacente a la piel. Cuando todos los factores se dan por igual, mientras más sopla el viento, más se quita el calor, lo cual resulta en una sensación más fría.
El índice de enfriamiento se puede calcular mediante la expresión:
Indice de enfriamiento ºF = 35.74 + 0.6215·T – 35.75·V0.16 + 0.4275·T·V0.162
Donde:
T = Temperatura del aire o ºF
V = velocidad del viento mphIndice de enfriamiento en ºC
| Velocidad del viento | Temperaturas en ºC | ||||||||||||||
| km/h | 4.4 | 1.7 | -1.1 | -3.9 | -6.7 | -9.4 | -12.2 | -15.0 | -17.8 | -20.6 | -23.3 | -28.9 | -31.7 | -34.4 | -37.2 |
| 0 | 4.4 | 1.7 | -1.1 | -3.9 | -6.7 | -9.4 | -12.2 | -15.0 | -17.8 | -20.6 | -23.3 | -28.9 | -31.7 | -34.4 | -37.2 |
| 8.05 | 2.5 | -0.8 | -4.0 | -7.3 | -10.6 | -13.8 | -17.1 | -20.4 | -23.6 | -26.9 | -30.1 | -36.7 | -39.9 | -43.2 | -46.5 |
| 16.1 | 0.9 | -2.5 | -6.0 | -9.4 | -12.9 | -16.3 | -19.7 | -23.2 | -26.6 | -30.1 | -33.5 | -40.4 | -43.8 | -47.3 | -50.7 |
| 24.1 | -0.1 | -3.6 | -7.2 | -10.8 | -14.3 | -17.9 | -21.4 | -25.0 | -28.6 | -32.1 | -35.7 | -42.8 | -46.3 | -49.9 | -53.5 |
| 32.2 | -0.8 | -4.5 | -8.1 | -11.8 | -15.4 | -19.1 | -22.7 | -26.4 | -30.0 | -33.6 | -37.3 | -44.6 | -48.2 | -51.9 | -55.5 |
| 40.2 | -1.5 | -5.2 | -8.9 | -12.6 | -16.3 | -20.0 | -23.7 | -27.4 | -31.2 | -34.9 | -38.6 | -46.0 | -49.7 | -53.4 | -57.2 |
| 48.3 | -2.0 | -5.7 | -9.5 | -13.3 | -17.1 | -20.8 | -24.6 | -28.4 | -32.1 | -35.9 | -39.7 | -47.2 | -51.0 | -54.8 | -58.6 |
| 56.3 | -2.4 | -6.2 | -10.1 | -13.9 | -17.7 | -21.5 | -25.4 | -29.2 | -33.0 | -36.8 | -40.6 | -48.3 | -52.1 | -55.9 | -59.8 |
| 64.4 | -2.8 | -6.7 | -10.5 | -14.4 | -18.3 | -22.2 | -26.0 | -29.9 | -33.8 | -37.6 | -41.5 | -49.2 | -53.1 | -57.0 | -60.8 |
| 72.4 | -3.2 | -7.1 | -11.0 | -14.9 | -18.8 | -22.7 | -26.6 | -30.5 | -34.4 | -38.4 | -42.3 | -50.1 | -54.0 | -57.9 | -61.8 |
| 80.5 | -3.5 | -7.4 | -11.4 | -15.3 | -19.3 | -23.2 | -27.2 | -31.1 | -35.1 | -39.0 | -43.0 | -50.8 | -54.8 | -58.7 | -62.7 |
| 88.5 | -3.8 | -7.8 | -11.7 | -15.7 | -19.7 | -23.7 | -27.7 | -31.7 | -35.6 | -39.6 | -43.6 | -51.6 | -55.5 | -59.5 | -63.5 |
| 96.5 | -4.1 | -8.1 | -12.1 | -16.1 | -20.1 | -24.1 | -28.1 | -32.1 | -36.2 | -40.2 | -44.2 | -52.2 | -56.2 | -60.2 | -64.3 |
Indice de enfriamiento en ºF
| Velocidad del Viento | Temperaturas en ºF | ||||||||||||||
| mph | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | 5 | 0 | -5 | -10 | -20 | -25 | -30 | -35 |
| 0 | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | 5 | 0 | -5 | -10 | -20 | -25 | -30 | -35 |
| 5 | 36.5 | 30.6 | 24.7 | 18.9 | 13 | 7.11 | 1.24 | -4.6 | -11 | -16 | -22 | -34 | -40 | -46 | -52 |
| 10 | 33.6 | 27.4 | 21.2 | 15.1 | 8.85 | 2.66 | -3.5 | -9.7 | -16 | -22 | -28 | -41 | -47 | -53 | -59 |
| 15 | 31.8 | 25.4 | 19 | 12.6 | 6.22 | -0.2 | -6.6 | -13 | -19 | -26 | -32 | -45 | -51 | -58 | -64 |
| 20 | 30.5 | 23.9 | 17.4 | 10.8 | 4.24 | -2.3 | -8.9 | -15 | -22 | -29 | -35 | -48 | -55 | -61 | -68 |
| 25 | 29.4 | 22.7 | 16 | 9.33 | 2.65 | -4 | -11 | -17 | -24 | -31 | -37 | -51 | -58 | -64 | -71 |
| 30 | 28.5 | 21.7 | 14.9 | 8.09 | 1.3 | -5.5 | -12 | -19 | -26 | -33 | -39 | -53 | -60 | -67 | -73 |
| 35 | 27.7 | 20.8 | 13.9 | 7.01 | 0.13 | -6.8 | -14 | -21 | -27 | -34 | -41 | -55 | -62 | -69 | -76 |
| 40 | 26.9 | 20 | 13 | 6.06 | -0.9 | -7.9 | -15 | -22 | -29 | -36 | -43 | -57 | -64 | -71 | -78 |
| 45 | 26.3 | 19.3 | 12.2 | 5.19 | -1.8 | -8.9 | -16 | -23 | -30 | -37 | -44 | -58 | -65 | -72 | -79 |
| 50 | 25.7 | 18.6 | 11.5 | 4.41 | -2.7 | -9.8 | -17 | -24 | -31 | -38 | -45 | -60 | -67 | -74 | -81 |
| 55 | 25.2 | 18 | 10.9 | 3.69 | -3.5 | -11 | -18 | -25 | -32 | -39 | -46 | -61 | -68 | -75 | -82 |
| 60 | 24.7 | 17.5 | 10.2 | 3.02 | -4.2 | -11 | -19 | -26 | -33 | -40 | -48 | -62 | -69 | -76 | -84 |