Raffreddamento da vento: che cosa misura davvero il «percepito»

Quale formula è, e come riconoscerla

Circolano due indici di raffreddamento da vento e non concordano. Quello del 1945 nasce da un esperimento antartico in cui Paul Siple e Charles Passel cronometravano quanto ci mettesse a congelare l'acqua in un cilindro di plastica posato su un tetto, e riportavano una velocità di perdita di calore poi riscritta come temperatura equivalente. Quello del 2001, messo a punto insieme dai servizi meteo statunitense e canadese con un modello di tessuto umano e volontari in galleria del vento, modella la perdita di calore di un viso scoperto ad altezza di testa, non di acqua in bottiglia ad altezza di tetto. È quello che oggi usano tutti i bollettini ufficiali, ed è nettamente meno allarmante del suo predecessore a parità di condizioni.

Puoi capire quale applichi una pagina senza leggerne il codice. L'indice del 2001 eleva il vento alla potenza 0,16 e porta quattro coefficienti: 13,12, 0,6215, 11,37 e 0,3965 in gradi Celsius e km/h. Questo strumento li ha. Conserva solo la forma metrica: se passi alle unità americane, converte i tuoi °F e mph in °C e km/h, applica gli stessi quattro coefficienti e riconverte la risposta — ecco perché la sua uscita segue l'equazione pubblicata in Fahrenheit a circa cinque centesimi di grado, invece di coincidere cifra per cifra.

Quell'esponente 0,16 è tutta la forma della cosa. Il vento entra nella formula con una potenza frazionaria, quindi il suo effetto satura in fretta: a −5 °C, passare da 4,8 a 20 km/h costa 4,5 gradi, mentre passare da 40 a 60 km/h ne costa solo 1,6. Il primo soffio fa quasi tutto il danno, perché ciò che porta via è il sottile strato d'aria tiepida attaccato alla pelle, e una volta sparito non resta più nulla da togliere.

I due limiti, e che cosa succede al di fuori

Il National Weather Service è esplicito: l'indice è definito solo per temperature pari o inferiori a 10 °C e venti superiori a 4,8 km/h. È una scatola stretta, ed è lì che sbaglia quasi ogni widget di raffreddamento da vento in rete — applica la regressione a qualunque cosa gli si dia e stampa il risultato. Questo no. Sopra i 10 °C lo dice e si ferma; sotto 4,8 km/h lo dice e in più ti mostra il numero che avrebbe stampato, che è l'argomento più persuasivo disponibile. A −5 °C senza vento alcuno, la formula restituisce +10 °C.

Una correzione è dovuta alla nota dello strumento stesso, che attribuisce quell'intervallo a Environment Canada. La formula è canadese e americana insieme, ma quei due limiti sono l'enunciato americano. Il glossario climatico di Environment and Climate Change Canada è ancora più stretto: applica questa equazione solo quando l'aria è a 0 °C o meno e il vento raggiunge 5 km/h, e per venti superiori a zero ma inferiori a 5 km/h usa una seconda equazione del tutto diversa — W = T + [(−1,59 + 0,1345·T)/5]·V, una retta e non una legge di potenza. Questa calcolatrice non ha né il tetto di 0 °C né l'equazione per vento debole. Tra 0 °C e 10 °C risponde secondo la regola americana, il che è difendibile, ma non è quella che descrive la sua stessa nota.

Modella pelle nuda, non te

L'indice del 2001 è calcolato per un soggetto preciso e dichiarato: un viso adulto scoperto, all'ombra, su una persona che cammina a 4,8 km/h, con il vento riportato dall'altezza di anemometro di dieci metri all'altezza della testa. Ognuna di quelle condizioni è una scelta fatta al posto tuo. Al sole, la stessa aria sembra di parecchi gradi più mite. Con giaccone e passamontagna quasi nulla di ciò che l'indice descrive è ancora esposto. Sulla pelle bagnata — sudore, nevischio, uno schizzo — il calore se ne va molto più in fretta di quanto ammetta il modello di pelle asciutta, ed è esattamente la situazione che la cifra abbellisce.

Ecco perché l'uscita utile non è la temperatura equivalente ma la fascia di rischio sotto di essa, che risponde a una domanda che l'equivalente non può affrontare: quanto a lungo la pelle scoperta può restare fuori. Lo strumento porta la tabella pubblicata da Environment Canada — nessun rischio fino a 0, rischio basso fino a −9, scomodo fino a −27, poi 10-30 minuti prima del congelamento fino a −39, 5-10 minuti fino a −47, 2-5 minuti fino a −54 e meno di 2 minuti sotto. Quelle soglie sono gradi Celsius interi, e lo strumento arrotonda l'indice prima di classificare, così −27,4 finisce nella stessa riga di −27.

Non dice nulla di un oggetto

È il fraintendimento più comune e conviene dirlo senza giri di parole. Un'auto parcheggiata non scende sotto la temperatura dell'aria perché tira vento. Nemmeno una tubatura, né una bottiglia sul balcone, né la spesa nel bagagliaio. Il raffreddamento da vento misura la velocità con cui un corpo che produce calore lo perde, e un oggetto non ne produce. Quello che il vento fa a un oggetto è portarlo prima alla temperatura dell'aria — un motore che avrebbe impiegato due ore a raffreddarsi ne impiega una — e poi si ferma. Non esiste alcun meccanismo per cui aria in movimento a −5 °C possa portare qualcosa sotto −5 °C.

Esiste un effetto reale che invece porta un oggetto sotto la temperatura dell'aria, e conviene distinguerlo da questo perché tirano in direzioni opposte. In una notte serena una superficie irradia calore verso un cielo freddo e può finire qualche grado sotto l'aria — ecco perché la brina si forma sul parabrezza mentre il bollettino dava due gradi sopra lo zero. Il vento lavora contro quel meccanismo, non a favore: rimescola aria più tiepida sulla superficie e la tiene vicino alla temperatura dell'aria. La brina è un fenomeno da notte calma. Se vuoi una regola che regga in un vialetto: raffreddamento da vento per la pelle, cielo sereno e senza vento per il vetro.

Leggere la cifra nella pratica

Leggi lo scarto, non l'equivalente. La calcolatrice mostra a parte di quanti gradi sei sotto il termometro, ed è quella la cifra che dice cosa cambiare: otto gradi di scarto sono un berretto; venti sono cappuccio e sciarpa; e la fascia di rischio sotto dice se si tratta di minuti o di mezz'ora prima che la pelle scoperta sia in difficoltà. La temperatura equivalente è un numero da confrontare con altre temperature equivalenti, e confrontarla con il termostato di casa non significa proprio nulla.

Poi sii onesto sul vento che digiti. La formula vuole il vento a dieci metri, quello che riporta un anemometro d'aeroporto e che cita un bollettino — non è il vento tra due palazzi, sottovento a una siepe, né su una cresta esposta. E non è nemmeno la tua velocità: pedalare a 20 km/h contro un vento di 20 km/h fa 40 km/h per il tuo viso, e lo strumento non sa che ti stai muovendo. Se vuoi la cifra onesta per un'uscita, somma la tua velocità al vento contrario prima di digitarlo.

Domande frequenti

Quale formula di raffreddamento da vento usa questa calcolatrice?

Quella del 2001, la revisione congiunta americano-canadese, nella forma metrica: 13,12 + 0,6215·T − 11,37·V^0,16 + 0,3965·T·V^0,16. Non usa l'indice Siple–Passel del 1945, che nasceva dal cronometrare il congelamento dell'acqua in un cilindro di plastica invece di modellare un viso, ed è più severo a parità di condizioni. Se passi lo strumento alle unità americane, applica comunque l'equazione metrica, convertendo in ingresso e in uscita.

Perché si rifiuta di rispondere a 15 °C, o senza vento?

Perché lì l'indice non è definito, e stampare comunque un numero è esattamente il modo in cui queste pagine ingannano. Il National Weather Service enuncia l'intervallo senza giri: 10 °C o meno, e più di 4,8 km/h. Fuori di lì si estrapola la regressione oltre i dati su cui è stata tarata. Lo strumento lo dimostra invece di affermarlo: a −5 °C senza vento il termine V^0,16 si annulla e la formula restituisce +10 °C. Tutto ciò che ti dice che una giornata invernale senza vento è più mite del termometro ha smesso di modellare il mondo.

Il raffreddamento da vento rende più fredde la mia auto, le tubature o le piante?

No. Il vento li porta prima alla temperatura dell'aria e poi si ferma. Una tubatura in una corrente a −5 °C gelerà prima di una tubatura in aria ferma a −5 °C, ma nessuna delle due finisce sotto −5 °C, e la cifra del raffreddamento da vento non dice nulla su quel «prima». Le piante vive sono un'eccezione parziale, perché trattengono acqua e la perdono nell'aria secca in movimento, ma quella è disseccazione, non raffreddamento da vento. L'unica cosa che porta davvero un oggetto sotto la temperatura dell'aria è la perdita per irraggiamento verso un cielo notturno sereno, e il vento la riduce rimescolando aria più tiepida.

Il «percepito» è quello che sentirò con il cappotto?

No, ed è la cosa più importante da sapere su questo indice. È calcolato per pelle esposta — un viso scoperto, all'ombra, su qualcuno che cammina a 4,8 km/h — e ciò che prevede è la velocità con cui quella pelle si congela, non come un corpo vestito vive la giornata. Sotto l'isolamento il vento quasi non ti raggiunge: una giacca ben aderente toglie gran parte dell'effetto, una che lascia passare l'aria ne toglie pochissimo. Il sole restituisce diversi gradi. La pelle bagnata perde calore molto più in fretta di quanto dica l'indice, ed è per questo che la cifra è meno affidabile sotto il nevischio.

Perché raddoppiare il vento cambia a malapena il risultato?

Perché il vento entra elevato a 0,16, non a 1. Un esponente frazionario si appiattisce in fretta: a −5 °C, 10 km/h dà −9,3 °C, 20 km/h dà −11,6 °C, 40 km/h dà −14,1 °C e 60 km/h dà −15,7 °C — i primi dieci km/h pesano molto più degli ultimi venti. Fisicamente è lo strato limite: il compito del vento è strappare la sottile pellicola d'aria tiepida trattenuta contro la pelle, e una volta sparita quella, più vento non ha più niente da togliere.