Letnie zagrożenia #5 – O czym nam mówi wskaźnik UTCI?

Fale upałów nie odpuszczają i jeśli śledzicie nasz cykl o letnich zagrożeniach to mogliście się do tej pory sporo dowiedzieć o indeksie UV czy zjawisku stresu cieplnego. Uważni czytelnicy zauważyli także na pewno odwołania do wskaźnika UTCI (Universal Thermal Climate Index) w naszych codziennych prognozach publikowanych na facebooku i instagramie. W dzisiejszej publikacji dowiecie się jak interpretować ten parametr, zwłaszcza w upalne dni, które z pewnością będą nam jeszcze towarzyszyć.

Odczucia cieplne

Na nasz codzienny komfort, a także potencjalnie zdrowie, wpływa to, jak subiektywnie doświadczamy temperatury otoczenia, co szczególnie możemy odczuć podczas ostatnich upalnych dni.

Odczucia cieplne nie są, jak mogłoby się wydawać, wyłącznie pochodną temperatury powietrza. Składają się na nią złożone interakcje pomiędzy różnymi czynnikami atmosferycznymi takimi jak temperatura powietrza i podłoża, wilgotność powietrza, prędkość wiatru oraz promieniowanie słoneczne.

Ma to ogromne znaczenie, ponieważ podczas upałów odczucie parności i gorąca, poza wysoką temperaturą, może być potęgowane właśnie przez te czynniki:

  • wysoka wilgotność – utrudnia odparowywanie potu i chłodzenie organizmu,

  • charakter podłoża – promieniowanie cieplne emitowane przez rozgrzane, betonowe lub asfaltowe powierzchnie po których się poruszamy potęgują uczucie gorąca, szczególnie w dużych miastach, w których jest niewiele zieleni,

  • prędkość wiatru – w warunkach bezwietrznych spada efektywność wymiany ciepła pomiędzy powierzchnią naszych ciał a powietrzem, co potęguje uczucie gorrąca, wzrost prędkości wiatru wpływa ochładzająco na nasz organizm,

  • promieniowanie słoneczne i stopień zachmurzenia – oczywiście w pełnym słońcu poczucie gorąca wzrasta.

Wymiana ciepła zachodząca między ciałem człowieka, a otoczeniem. Materiały projektu LIFE-MAPPINGAIR/PL, na podstawie Błażejczyk i in. 2010

Nie powinniśmy także zapominać o czynnikach dodatkowych wspomnianych w poprzedniej publikacji, takich jak nasze naturalne mechanizmy chłodzenia zwłaszcza przez produkcję i odparowywanie potu. Istotne jest także jaki wysiłek podejmujemy w danym momencie – większa aktywność fizyczna w czasie upałów powoduje ryzyko stresu cieplnego. Co oczywiste, znaczenie ma także to jak jesteśmy ubrani (ubranie przewiewnie lub nie, jasne lub ciemne). W praktyce powoduje to, że temperatura, którą odczuwamy może znacznie różnić się od temperatury powietrza, odczytywanej z termometru.

Czym jest wskaźnik UTCI?

Aby lepiej poradzić sobie z tym problemem, przez lata stworzono różne wskaźniki odczuć cieplnych, z których jednym z obecnie najważniejszych jest Universal Thermal Climate Index (UTCI). Wskaźnik ten pozwala na dokładniejszą ocenę jak warunki klimatyczne wpływają na nasz komfort, biorąc pod uwagę parametry takie jak:

  • szerokość geograficzna i pora dnia,

  • temperatura powietrza i gruntu (°C),

  • promieniowanie całkowite i rozproszone (W/m2),

  • wilgotność względna powietrza (%),

  • prędkość wiatru (m/s).

W efekcie uzyskujemy wskaźnik UTCI, który jest wyrażany w stopniach Celsjusza (°C) – tych samych co temperatura powietrza, co znacznie upraszcza porównanie wyników. W dużym uproszczeniu można powiedzieć, że wskaźnik UTCI wyraża temperaturę odczuwaną przez nasz organizm, ukształtowaną pod wpływem oddziaływania wszystkich bodźców meteorologicznych.

Co ważne, wskaźnik UTCI jest bardzo uniwersalny i przekazuje wiarygodne informacje zarówno o stresie gorąca, jak i stresie chłodu.

Interpretację wskaźnika UTCI ułatwia także podział na klasy odczuć cieplnych, które opisują najważniejsze reakcje organizmu na daną temperaturę odczuwalną oraz zalecenia jak chronić się przed upałem lub nadmiernym wychłodzeniem.

Skala UTCI obejmuje szeroki zakres wartości, od ekstremalnego zimna do ekstremalnego gorąca, co pozwala na ocenę różnych stanów środowiska termicznego. Poniżej przedstawiono interpretację poszczególnych przedziałów wartości UTCI oraz najważniejsze zalecenia ochronne:

Tabela 1. Interpretacja wskaźnika odczuć cieplnych UTCI (Źródło: Błażejczyk i in. 2010)
Znaczenie wskaźnika UTCI na przykładzie okresu letniego 2022

Dla nas zwłaszcza po wysokich temperaturach w ostatnich dniach najbardziej interesujące będą wskazania dla wartości silnego gorąca.

W

skazania wskaźnika UTCI mogą być dla nas nieocenione, zwłaszcza po tym jak prześledźmy sobie przypadek gorącego lata sprzed dwóch lat. Lato 2022 charakteryzowało się licznymi falami upałów, które dotknęły wiele krajów, często przynosząc temperatury przekraczające 30°C. W Polsce, szczególnie w sierpniu było wyjątkowo gorąco, o czym pisaliśmy także na naszej stronie w jednym z raportów.

Wskaźnik UTCI w tym okresie wskazywał, że niemal każdego dnia w miesiącu musieliśmy się mierzyć z umiarkowanym stresem gorąca, a przez połowę dni obciążenia cieplne sięgały poziomu silnego lub bardzo silnego stresu gorąca. Szczególnie trudne warunki panowały na początku miesiąca, w dniach od 1 do 5 sierpnia oraz w drugiej połowie miesiąca, od 15 do 19 sierpnia. W tych okresach wysokie wartości UTCI sygnalizowały wyjątkowo niekorzystne warunki odczuć cieplnych.

Przebieg zmian wskaźnika UTCI wg wartości średnich godzinnych odnotowane w
Obserwatorium ZKiOA IGRR UWr, w sierpniu 2022
Częstość występowania klas wskaźnika UTCI w poszczególnych dobach, odnotowane w
Obserwatorium ZKiOA IGRR UWr, w sierpniu 2022

Warto również prześledzić przebieg wskaźnika UTCI w cyklu dobowym w konkretnym dniu, na przykład 16 sierpnia 2022 roku. Tego dnia wystąpiła typowa pogoda radiacyjna, charakteryzująca się brakiem zachmurzenia i słabym wiatrem (więcej o typach pogody możecie przeczytać tutaj), co znacząco wpływa na odczucia cieplne. W ciągu dnia, kiedy temperatura powietrza osiąga swoje maksima, wskaźnik UTCI także wykazywał najwyższe wartości, przekraczając nawet 35-40°C. Taka sytuacja utrzymywała się już od godziny 11 rano i trwała aż do 17 wieczorem, co wskazywało na bardzo silny i silny stres cieplny. Te wartości oznaczają, że warunki atmosferyczne były tak ekstremalne, a organizm ludzki był narażony na poważne zagrożenia zdrowotne związane z przegrzaniem.

Wartości wskaźnika UTCI w dniu 16 sierpnia 2022 odnotowane w Obserwatorium ZKiOA IGRR UWr

W ciągu tego dnia temperatura powietrza przekraczała 30°C, osiągając przy powierzchni gruntu nawet 40°C, co jest typowe dla dni z intensywnym promieniowaniem słonecznym i bezchmurną pogodą. W nocy natomiast, temperatura powietrza wynosiła około 18°C, co wynika z procesu chłodzenia się powietrza po zachodzie słońca. Wysoka wilgotność w nocy i nad ranem zmniejszała się wraz ze wzrostem nasłonecznienia w ciągu dnia. Wzrost prędkości wiatru w ciągu dnia poprawiał odprowadzanie ciepła z powierzchni ciała, co mimo wysokich temperatur powodowało drobny spadek wartości wskaźnika UTCI.

Wykresy ilustrujące te zmiany pokazują, jak warunki atmosferyczne wpływają na komfort cieplny w ciągu doby, gdzie wartość UTCI może ulegać niewielkim wahaniom zależnie od warunków pogodowych.

Przebieg zmian temperatury powietrza, gruntu, promieniowania całkowitego i rozproszonego, wilgotności i prędkości wiatru w dniu 16 sierpnia 2022 na podstawie danych Obserwatorium ZKiOA IGRR UWr.
A jak jest w tym roku?

Poniżej przedstawiamy zmienność wskaźnika UTCI w okresie od 1 marca do 25 czerwca bieżącego roku. Warto zwrócić uwagę, że obecny rok jest wyjątkowo ciepły – umiarkowany stres gorąca odnotowano już 1 kwietnia (pamiętamy upalną Wielkanoc z adwekcją pyłu saharyjskiego). Upały (powodujące nawet silny stres gorąca) występowały też przez większość pierwszej dekady kwietnia. Potem mieliśmy co prawda pamiętne ochłodzenie z przymrozkami, ale po jego zakończeniu (25.04), ciepła a nawet upalna pogoda występowała niemal każdego dnia. Od tego czasu odnotowano aż 22 dni z silnym stresem gorąca. A jakie będzie nadchodzące lato? Zobaczymy…

Dobowa częstość występowania poszczególnych klas wskaźnika UTCI w okresie 01.03 – 25.06.2024, odnotowana w Obserwatorium ZKiOA IGRR UWr.
O czym warto pamiętać?

Dzięki kontrolowaniu wskazań wskaźnika UTCI możemy w bezpieczniejszy sposób dostosować codzienne aktywności do aktualnych warunków pogodowych, dlatego zachęcamy do śledzenia jego wskazań szczególnie w upalne dni. Jego dokładne wartości znajdziecie między innymi na stronie Geoportalu projektu LIFE-MAPPINGAIR/PL oraz na stronie Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej (IMGW). Oba portale w prosty i czytelny sposób wskazują stopień zagrożenia dla obszaru całego kraju.

Informacje o wskaźniku UTCI dla całego kraju na portalu LIFE-MAPPINGAIR/PL(z lewej strony) i stronie IMGW (z prawej strony) z dnia 19 czerwca 2024 r.

 

Jak więc i kiedy najlepiej planować aktywność latem? Odpowiedź na to pytanie znajdziecie w naszym następnym artykule!