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Feuchtkugeltemperatur: Warum sie für die Überlebensfähigkeit des Menschen wichtig ist

4 November, 2021
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Um dies zu verstehen, zunächst einige Fakten über den menschlichen Körper. Um zu überleben, muss der Mensch seine Körpertemperatur innerhalb weniger Grad von 36,66° Celsius halten.


Gleichzeitig erzeugt der menschliche Stoffwechsel eine Leistung von etwa 100 Watt.

Zusammengenommen bedeutet dies, dass der Mensch 100 Watt an die Umwelt abgeben muss, um die Temperatur von 36,66°C zu halten.


Diese Wärmeregulierung ist eine der vielen Aufgaben, die der menschliche Körper erfüllen muss, um zu überleben.

Aber wie macht der Körper das?


Die erste Methode ist die so genannte fühlbare Wärmeübertragung. Damit ist die Übertragung von Wärme entlang eines Temperaturgefälles gemeint. Wenn die Luft kühler ist als Ihre Körpertemperatur, wird die Wärme von Ihrem warmen Körper auf die kühlere Luft übertragen.


Die perfekte Lufttemperatur ist die Raumtemperatur (etwa 23,8-26,6°C). Bei dieser Temperatur bringt die normale Luftströmung in einem Raum kühle Luft mit warmer Haut in Kontakt und überträgt 100 Watt von der Person auf die Raumluft.

Aus diesem Grund ist dies die angenehmste Temperatur.


Wenn die Lufttemperatur viel kühler ist als diese, dann entzieht sie dem menschlichen Körper zu viel Energie. Als Reaktion darauf kann man z. B. einen Pullover anziehen. Das verzögert die Wärmeübertragung und hält sie unter der magischen 100-Watt-Zahl.


Noch interessanter ist, was passiert, wenn die Temperatur steigt. Wenn die Temperatur über 26,6°C steigt, kann die normale Raumluftströmung nicht mehr genügend Wärme von Ihrem Körper wegführen.


In diesem Fall können Sie zum Beispiel einen Ventilator einschalten. Dadurch wird der Luftstrom durch den Raum erhöht und der Luftstrom über der Haut verstärkt. Auf diese Weise kann Ihr Körper trotz der höheren Umgebungstemperatur und des geringeren Temperaturgefälles immer noch 100 Watt Leistung an den Raum abgeben.


Das andere, was Ihr Körper tut, ist schwitzen. Schweiß funktioniert, weil Wasser, wenn es verdunstet, eine enorme Wärmemenge mit dem Dampf mitnimmt: 2250 J/g. Um 100 Watt Leistung abzugeben, müssen etwa 0,04 g/Sekunde Schweiß verdampfen (2,6 g/Minute).


Dies wird als latente Wärmeübertragung bezeichnet. Das bedeutet, dass man an sehr trockenen Orten wie Phoenix 48,8° C überleben kann, weil man wie verrückt schwitzt und der Schweiß leicht verdampfen und dem Körper viel Wärme entziehen kann. Ich habe nicht gesagt, dass es angenehm ist.


Betrachten wir nun ein hypothetisches Beispiel: Die Umgebungsbedingungen sind 36,6 °C und 100% relative Luftfeuchtigkeit. Da die Temperatur 36,6 °C beträgt, also die gleiche wie Ihr Körper, gibt es kein Temperaturgefälle zwischen Ihrem Körper und der Außenwelt, also auch keine fühlbare Wärmeübertragung.


Und da die relative Luftfeuchtigkeit 100% beträgt, kann kein Schweiß verdunsten. Es findet also keine latente Wärmeübertragung statt. Da Sie die 100 Watt Wärme nicht abführen können, sammelt sich die Energie in Ihrem Körper an, und nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik steigt Ihre Körpertemperatur.


In dieser Situation (36,6 °C und 100% relative Luftfeuchtigkeit) steigt Ihre Körpertemperatur so stark an, dass Sie daran sterben.

An dieser Stelle kommt die Feuchtkugeltemperatur ins Spiel. Sie ist eine kombinierte Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit und gibt an, wie gefährlich die Kombination ist.


Werte in den oberen 20ern Graden sind schlecht. Werte in der Nähe Ihrer Körpertemperatur (d. h. 35 °C) sind nicht überlebensfähig. Wenn Sie den letztgenannten Bedingungen ausgesetzt sind, werden Sie sterben.


Wenn in einer Region hohe Feuchttemperaturen (z. B. > 30 °C) üblich werden, stellt sich die Frage, ob eine solche Region weiterhin bewohnbar sein wird.
Die Forschung darüber, wie nahe wir an diesen Feuchttemperaturschwellen sind, ist nicht schlüssig, aber beunruhigend.

Quellen/Original/Links:
https://twitter.com/AndrewDessler/status/1411514644716568576

Übersetzung:
https://www.deepl.com/en/translator

Klimawissenschaftler
Andrew Dessler

Andrew Dessler

Andrew Dessler ist ein Klimawissenschaftler, der sowohl die Wissenschaft als auch die Politik des Klimawandels untersucht. Er ist Professor für Atmosphärische Wissenschaften und Inhaber des Reta A. Haynes Lehrstuhls für Geowissenschaften an der Texas A&M University. Seine wissenschaftliche Forschung dreht sich um Klima-Rückkopplungen, insbesondere wie Wasserdampf und Wolken die Erwärmung durch das vom Menschen ausgestoßene… Weiterlesen »Andrew Dessler