Specialmente nei mesi invernali, ci si raffredda rapidamente in presenza di temperature basse e vento forte. In questo contesto, si parla spesso dell'effetto-windchill (o semplicemente windchill). Il windchill (in inglese) rappresenta quindi una grandezza meteorologica che descrive la differenza tra la temperatura dell’aria misurata (oggettiva) e la temperatura percepita dal corpo, in funzione della velocità del vento. Più forte soffia il vento, maggiore è potere raffreddante e più rapidamente avvertiamo freddo.

1. La temperatura percepita

Quanto l'aria ci sembra fredda o calda non dipende solo dalla temperatura effettivamente misurata e meteorologicamente "corretta". Esistono anche altri fattori rilevanti, che influenzano la temperatura che una persona percepisce soggettivamente, la cosiddetta "temperatura percepita". Tra questi:

Fattori meteorologici:

• Umidità dell’aria
• Velocità del vento
• Condizioni di irraggiamento

Fattori non meteorologici:

• Percezione individuale del caldo/freddo, attività fisica, abbigliamento, produzione termica del corpo, peso, altezza, ecc.

Tutte questi fattori influenzano, assieme alla temperatura dell'aria, la temperatura percepita: ad esempio, si percepisce una temperatura più alta in condizioni di alta umidità e/o se si è direttamente esposti ai raggi del Sole, mentre in presenza di vento - specialmente in inverno - si percepisce una temperatura più bassa. La temperatura percepita non può essere misurata, ma è un parametro tangibile per determinare lo stress termico per le persone. Può essere definita quantitativamente come la temperatura che dovrebbe esserci in un ambiente standard per avere una medesima sensazione di caldo, di comfort o di freddo. La temperatura percepita è una grandezza meteorologica standardizzata e viene utilizzata principalmente in relazione alle allerte canicola o per calcolare il raffreddamento dovuto al vento (windchill).

2. Cosa è l’effetto-windchill?

Erroneamente, l’effetto-windchill viene spesso confuso con la temperatura percepita. Il windchill si riferisce solo alla percezione del freddo mentre la temperatura percepita si riferisce anche alla percezione del caldo.

L'effetto windchill descrive la differenza tra la temperatura effettivamente misurata e la percezione di freddo, tenendo conto del potere raffreddante del vento. Finché la temperatura dell'aria è inferiore a quella del nostro corpo, una persona perde energia verso l’ambiente circostante.  L’aria a contatto con la pelle tende a scaldarsi e attorno al corpo si forma un sottile strato che contribuisce a rallentare la perdita di energia verso l’ambiente esterno. Quando c'è vento, questo sottile strato viene soffiato via. Ciò aumenta sia il tasso di evaporazione dalla pelle, sia il flusso di energia che si traferisce dal corpo all’ambiente circostante. In altre parole la perdita di energia del corpo aumenta. Più forte è il vento, più forte è questo effetto, più energia perde il corpo e più percepiamo il freddo.

Più forte è il vento, più fredda ci sembrerà l’aria. Questo effetto è chiamato effetto windchill.

3. Quantificazione e calcolo

Il potere raffreddante del vento sulla pelle può essere calcolato ed espresso attraverso una temperatura chiamata "temperatura windchill" (WCT). La WCT è quella temperatura dell'aria che, in un ambiente standard (vale a dire ombreggiato e solo con una leggera corrente d'aria), causerebbe il medesimo tasso di perdita di energia termica per unità di superficie della pelle esposta come la temperatura dell'aria effettivamente misurata in presenza di vento.

La definizione della WCT è stata scelta per motivi di comprensibilità, poiché il grande pubblico comprende meglio una temperatura rispetto, ad esempio, all’indicazione di un flusso di energia (watt per metro quadrato) (in tedesco). Quindi, in senso stretto, non si tratta di una temperatura, ma di una misura del tasso di perdita di energia, che viene semplicemente espressa tramite un’unità di temperatura.

Indicazioni importanti

• A differenza della temperatura percepita (vedi sopra), la WCT non tiene conto né dell'umidità dell'aria né delle condizioni di irraggiamento.
• La WCT si riferisce solo a temperature inferiori o uguale a 10 gradi. Siamo dunque in presenza di temperature più basse di ciò che le persone percepiscono normalmente come confortevole.
• I calcoli della WCT si basano su varie assunzioni che non sono sempre date nella situazione reale. Per esempio, si assume una densità dell’aria come quella presente a livello del mare, ma in montagna l'aria è meno densa e quindi la perdita di energia e l'effetto windchill sono minori.
• Anche altri fattori che influenzano la percezione termica individuale (ad esempio l’attività fisica, l’abbigliamento, l’altezza del corpo, il peso) non vengono presi in considerazione.

Formula per il calcolo del windchill

La seguente formula permette di calcolare la WCT.

Nella tabella 1 seguente sono presentati alcuni valori della WCT in funzione della temperatura e della velocità del vento.

• La WCT fornisce un indicatore approssimativo di come la temperatura misurata sarà percepita in combinazione con il vento.
• La WCT non rappresenta la temperatura di equilibrio del corpo con l’ambiente circostante, in presenza di vento.
• La WCT esprime un’informazione in merito a quanto rapidamente la temperatura della pelle si avvicina alla temperatura dell'aria misurata, rispetto a una situazione senza vento.
• Le indicazioni della temperatura windchill servono, ad esempio, agli alpinisti o agli sciatori in alta montagna (in tedesco) o agli scienziati nelle regioni polari (in tedesco) come valori di riferimento per poter valutare meglio il rischio di congelamento (ad esempio: congelamento, ipotermia).

Tenuto conto delle citate approssimazioni sia il windchill sia la temperatura percepita mantengono una componente soggettiva. In ultima analisi, il windchill deve essere inteso come una grandezza di riferimento approssimativa, pensata per fornire un orientamento generale.