Fórmula

O método padrão para calcular o fator de arrefecimento é o Índice de Temperatura de Arrefecimento pelo Vento do NWS, que foi desenvolvido através de ensaios clínicos e modelação de perda de calor. A equação estima o frio que o ar aparenta na pele humana, contabilizando a taxa à qual o vento retira o calor do corpo. Para utilizar esta fórmula, a temperatura de entrada deve estar em graus Fahrenheit e a velocidade do vento deve estar em milhas por hora. A equação matemática é: WC = 35.74 + 0.6215T - 35.75(V^0.16) + 0.4275T(V^0.16). Nesta expressão, WC é o índice de arrefecimento pelo vento, T é a temperatura do ar e V é a velocidade do vento. O expoente de 0,16 foi determinado para representar com maior precisão a perda de calor por convecção do corpo humano ao caminhar a aproximadamente 5 km/h.

Exemplo

Para calcular o arrefecimento pelo vento para uma temperatura do ar de -6,7 °C e uma velocidade do vento de 24,1 km/h, primeiro determine o fator de velocidade do vento elevando 15 à potência de 0,16, o que equivale a aproximadamente 1,5422. Em seguida, calcule os componentes da temperatura: 0,6215 multiplicado por 20 é igual a 12,43, e 0,4275 multiplicado por 20 multiplicado por 1,5422 é igual a 13,186. Depois, calcule a subtração constante: 35,75 multiplicado por 1,5422 é igual a 55,134. Finalmente, combine estas partes na equação completa: 35,74 + 12,43 - 55,134 + 13,186. O resultado é um índice de arrefecimento pelo vento de -14,3 °C, o que significa que a perda de calor da sua pele é equivalente a estar num ar de -14,3 °C sem vento.

O que significa o resultado

  • Acima de -28 °C Baixo Risco
    Significado Existe um baixo risco de queimaduras pelo frio para a maioria das pessoas durante atividades típicas ao ar livre.
    Ação Use vestuário de inverno padrão e camadas para se manter confortável.
  • -35 a -28 °C (-31 a -19 °F) Moderado
    Significado A pele exposta pode congelar e desenvolver queimaduras pelo frio em 30 minutos de exposição.
    Ação Certifique-se de que toda a pele está coberta e use camadas exteriores resistentes ao vento.
  • -44 a -36 °C (-47 a -32 °F) Alto
    Significado O risco de queimaduras pelo frio é significativo, ocorrendo em apenas 10 minutos.
    Ação Limite o tempo passado ao ar livre e verifique frequentemente as extremidades para detetar dormência.
  • -45 °C e abaixo Perigo Extremo
    Significado Podem ocorrer queimaduras pelo frio na pele exposta em 5 minutos ou menos.
    Ação Evite toda a exposição desnecessária ao ar livre e procure abrigo imediato.
Intervalo Estado Significado Ação
Acima de -28 °C Baixo Risco Existe um baixo risco de queimaduras pelo frio para a maioria das pessoas durante atividades típicas ao ar livre. Use vestuário de inverno padrão e camadas para se manter confortável.
-35 a -28 °C (-31 a -19 °F) Moderado A pele exposta pode congelar e desenvolver queimaduras pelo frio em 30 minutos de exposição. Certifique-se de que toda a pele está coberta e use camadas exteriores resistentes ao vento.
-44 a -36 °C (-47 a -32 °F) Alto O risco de queimaduras pelo frio é significativo, ocorrendo em apenas 10 minutos. Limite o tempo passado ao ar livre e verifique frequentemente as extremidades para detetar dormência.
-45 °C e abaixo Perigo Extremo Podem ocorrer queimaduras pelo frio na pele exposta em 5 minutos ou menos. Evite toda a exposição desnecessária ao ar livre e procure abrigo imediato.

Quando usar esta calculadora

Intervalo válido: A fórmula de arrefecimento pelo vento é válida para temperaturas iguais ou inferiores a 10 °C e velocidades do vento superiores a 4,8 km/h.

A velocidades do vento inferiores a 4,8 km/h, a fórmula não é aplicável porque o movimento do ar é demasiado reduzido para aumentar significativamente a perda de calor. Para temperaturas superiores a 10 °C, o índice de calor é uma medida mais apropriada de stress ambiental.

O arrefecimento pelo vento é uma medida do efeito de arrefecimento que o vento tem sobre uma superfície quente, especificamente a pele humana. Embora a temperatura real do ar permaneça constante independentemente da velocidade do vento, o movimento do ar acelera a remoção de calor do corpo através da convecção. Em condições de calma, o corpo cria uma fina camada isolante de ar quente junto à pele; o vento perturba esta camada, expondo a pele a ar muito mais frio e aumentando o risco de lesões relacionadas com o frio. Este cálculo é vital para meteorologistas e responsáveis pela segurança pública para emitirem avisos meteorológicos de inverno precisos. Compreender o arrefecimento pelo vento ajuda os indivíduos a prepararem-se para atividades ao ar livre, garantindo que usam vestuário adequado para prevenir a hipotermia e as queimaduras pelo frio. É importante notar que o arrefecimento pelo vento apenas afeta organismos vivos que geram calor interno. Embora o vento possa fazer com que o radiador de um carro ou um cano de água arrefeçam até à temperatura ambiente mais rapidamente, não pode baixar a sua temperatura abaixo da leitura real do termómetro. Refinamentos recentes na fórmula em novembro de 2001 utilizaram modelação computacional avançada e testes com voluntários humanos para garantir que o índice reflete com precisão o perigo apresentado ao rosto humano em ambientes frios.

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Perguntas Frequentes

O perigo começa normalmente quando o índice de arrefecimento pelo vento desce abaixo de -28 °C, onde a pele exposta pode congelar em 30 minutos ou menos. À medida que os valores descem para -44 °C ou menos, o risco torna-se extremo e as queimaduras pelo frio podem ocorrer em 5 minutos. Consulte sempre um guia médico profissional se suspeitar de queimaduras pelo frio.

O arrefecimento pelo vento apenas afeta organismos vivos que produzem calor interno para manter uma temperatura acima do ar circundante. Objetos inanimados como motores de carros ou canos de água arrefecerão até à temperatura real do ar mais rapidamente devido ao vento, mas nunca descerão abaixo dessa temperatura ambiente. Assim que um objeto atinge a temperatura exterior, o vento não tem mais efeito de arrefecimento.

A fórmula foi especificamente concebida para medir o perigo de queimaduras pelo frio e hipotermia em condições de frio, tornando-a irrelevante para temperaturas acima de 10 °C. Para temperaturas mais quentes, os meteorologistas utilizam o índice de calor, que calcula o efeito combinado da temperatura e da humidade na capacidade do corpo de se arrefecer.

O Índice de Temperatura de Arrefecimento pelo Vento padrão do NWS não inclui a humidade porque a humidade tem um efeito insignificante na perda de calor em ar muito frio. Ao contrário do índice de calor, que depende fortemente da humidade para os cálculos de stress térmico, o arrefecimento pelo vento foca-se inteiramente no poder de arrefecimento por convecção do ar em movimento sobre a pele.

Não se pode ter queimaduras pelo frio se a temperatura real do ar estiver acima de 0 °C, independentemente do valor do arrefecimento pelo vento. A queimadura pelo frio é o congelamento literal do tecido da pele, o que requer que a temperatura ambiental esteja no ponto de congelação da água ou abaixo deste. No entanto, a hipotermia ainda pode ocorrer em temperaturas acima do ponto de congelação se uma pessoa estiver molhada ou mal agasalhada.

O arrefecimento pelo vento acelera a remoção de calor da pele ao perturbar a fina camada de ar quente que rodeia naturalmente o corpo. À medida que esta camada limite isolante é soprada, a temperatura da pele desce rapidamente em direção à temperatura do ar ambiente. Este processo aumenta a taxa de consumo de energia à medida que o corpo luta para manter a sua temperatura central.