Gefühlte Temperatur: Sehr nützliches Konzept, unglücklicher Begriff

In den USA wird beim Wetterbericht neben der tatsächlichen Temperatur auch oft die gefühlte Temperatur berichtet. Der Begriff ist leider sehr unglücklich gewählt, da es den Eindruck hinterlässt, dass es sich hier um eine subjektive Größe handelt. Tatsächlich ist die gefühlte Temperatur eine wohl-definierte physikalische Größe ohne einen subjektiven Aspekt.

Wieviel Wärme ein Köper pro Zeiteinheit verliert, hängt neben der Umgebungstemperatur auch von der Windgeschwindigkeit (oder allgemeiner: Fluidgeschwindigkeit) ab. Bei gleicher Temperatur verliert ein Körper Wärme mit einer umso höheren Rate, je größer die Geschwindigkeit des umgebenden Fluids ist. In physikalischen Gleichungen wird dies so berücksichtigt, dass man den Wärmeübergangskoeffizienten als geschwindigkeitsabhängige Größe auffasst. Empirische Gleichungen sagen, dass der Wärmeübertragungskoeffizient mit der Wurzel der Fluidgeschwindigkeit ansteigt, wobei der Basiswert und die Stärke des Anstiegs (der Faktor vor der Wurzel) von der Art des Fluids abhängig ist.

Von diesem Fakt kann sich jeder ganz leicht in der Badewanne überzeugen und zwar in dem er sehr warmes Wasser einlaufen lässt. Setzt man den Fuß in die Wanne und bewegt ihn nicht, dann fühlt sich das Wasser unangenehm warm, aber noch tolerierbar an. Bewegt man den Fuß, dann fühlt es sich jedoch plötzlich heiß und nicht mehr tolerierbar an. Das liegt daran, dass der Wärmestrom, in diesem Fall von Wasser zu Bein, durch die Relativbewegung tatsächlich deutlich angestiegen ist. Es handelt sich also nicht nur um einen gefühlten (psychologischen) Effekt.

Jetzt kann man die Definition der gefühlten Temperatur leicht verstehen. Es herrscht eine tatsächliche Temperatur T mit der Windgeschwindigkeit v. Diese Kombination erzeugt einen gewissen Wärmestrom P. Bei welcher Temperatur T’ würde sich derselbe Wärmestrom P ergeben, wenn die Windgeschwindkeit v’ = 0 wäre? Diese Temperatur T’ ist die gefühlte Temperatur. Die gefühlte Temperatur sagt also, bei welcher windstillen Temperatur T’ man genauso schnell Wärme verlieren würde bei der aktuellen Temperatur T mit der Windgeschwindkeit v.

Sie ist also eine physikalische Größe, die man rein algebraisch finden kann (sofern die Abhängigkeit zwischen Wärmeübergangskoeffizient und Windgeschwindigkeit vorliegt). Bezüge zu menschlicher Empfindung oder anderen subjektiven Aspekten sind nicht nötig. Entsprechend wäre ein Begriff wie “äquivalente Temperatur” sicherlich etwas glücklicher. Wobei der Begriff “gefühlte Temperatur” zumindest in der Hinsicht treffend ist, dass die Empfindungen “warm” und “kalt” ihren Ursprung im Wärmestrom haben, und nicht etwa der Temperatur.

Auch letzteres ist leicht zu sehen. Meistens sind alle Objekte in einem Raum auf etwa derselben Temperatur. Trotzdem fühlt es sich deutlich kälter an auf Fließen statt auf Teppich zu stehen. Würde man die Temperatur auf direkte Weise spüren, so wäre dieser Unterschied nicht vorhanden. Empfunden wird also immer der Wärmestrom. Genau das ist es, was die gefühlte Temperatur zu einer so nützlichen Größe macht. Ich würde sogar so weit gehen zu sagen, dass sie in Wetterberichten sinnvoller ist als die tatsächliche Temperatur. Bleibt also zu hoffen, dass deutsche Medien hier nachziehen und auch anfangen, die gefühlte Temperatur zu berichten.

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