Kees Floor; verschenen in Meteorologica december 1993
Er is ons een koude winter beloofd. Dat geeft dus vast weer trammelant met de zogeheten wind chill factor en met de daaruit afgeleide gevoelstemperatuur. We schetsen hier het probleem en laten zien dat de soep minder heet wordt gegeten dan zij wordt opgediend.
Nederlandse vrieslucht voelt gewoonlijk wat minder koud aan dan de Britse, al is dat niet altijd het geval. De winterkou is aan deze kant van de oceaan echter aanzienlijk minder doordringend dan in de Verenigde Staten. De verschillen tussen de beide continenten worden veroorzaakt door het gebruik van andere methoden voor de bepaling van de zogeheten gevoelstemperatuur. De Amerikanen werken met Siple and Passel (1945), de Europeanen met Steadman (1971, 1984). Nederland en Groot-Brittannië zitten op een verschillend spoor doordat wij ons hier baseren op Steadman (1971) (Zwart, 1992) en zij op recenter werk van dezelfde auteur (1984, Dixon and Prior 1987).
Hoe groot de verschillen zijn is af te lezen uit de figuur. De lijnen geven de gevoelstemperatuur voor verschillende windsnelheden bij een luchttemperatuur van 0 oC (boven) en van -10 oC (onder). De verschillen bedragen soms zes graden, met in de Verenigde Staten extremere kou dan hier. De Britse streep-puntlijn bevindt zich ergens tussenin.
Het verschil tussen de aanpak van Siple en Passel enerzijds en Steadman anderzijds wordt vaak gekarakteriseerd als dat tussen 'naakt' en 'gekleed' (Zwart l.c., Dixon and Prior l.c.). Siple en Passel baseerden hun methodiek namelijk op bestudering van de snelheid waarmee een cilinder, gevuld met warm water, afkoelt. Steadman ontwierp een model voor de warmtehuishouding van een tegen winterkou geklede persoon. Doordat zo iemand zich in bijtende vrieskou langer kan handhaven dan iemand die ongekleed is, mag men verschillen verwachten, zo voert men dan aan.
Mijns inziens is de manier waarop de windsnelheid in de berekeningen wordt ingevoerd echter veel belangrijker (Kessler 1993). Bij de experimenten van Siple en Passel bevond de windmeter zich namelijk op de afkoelende cilinder, dus op de hoogte van het object dat aan de winterkou werd blootgesteld. In het model van Steadman is een wind, gemeten op 10m hoogte, gebruikt. Als je met beide benen op de grond staat vang je minder wind. Steadman (1971) gebruikt zelfs een verhouding van 0.57 tussen de windsnelheden op de verschillende hoogten. Hier volg ik Den Tonkelaar (1972), die bij zijn onderzoek naar strandweer voor de windsnelheid op 1m hoogte driekwart nam van de windsnelheid op 10m hoogte. De methode van Siple en Passel kan dan geschikt gemaakt worden voor gebruik met de 10m-wind als invoerparameter. Het resultaat is verrassend: de engelssprekende landen komen dichter bij elkaar te liggen en Nederland wordt het buitenbeentje (lijn met kleine streepjes).
Bij het opgeven van een gevoelstemperatuur is het belangrijk dat zoveel mogelijk meteorologen daarvoor dezelfde methode hanteren. Daarbij gaat mijn voorkeur uit naar de methode Steadman (1984); waarden ontleend aan op Siple en Passel gebaseerde formules met een invoer van de wind op 10m zijn onbruikbaar: 'ze dienen geen ander doel dan de nieuwsmedia te voorzien van een hulpmiddel om het algemene publiek in opwinding te brengen', zo haalt Kessler (1993) een medewerker van de Amerikaanse Weerdienst aan. De correctie voor zon, die de kou wat dragelijker maakt, moet niet worden vergeten.
Literatuur:
Dixon J.C. and Prior, M.J.: 'Windchill indices: a review'. Met. Mag. 116 (1987), pp 1-17.
Kessler E.: 'Wind chill errors'. B. Am. Met. Soc. 74 (9) (1993), pp 1743-1744.
Siple P.A. and Passel C.F.: 'Measurements of dry atmospheric cooling in subfreezing temperatures'. Proc. Am. Phil. Soc. 89 (1945), pp 177-199.
Steadman R.G.: 'Indices of wind chill for clothed persons'. J. Appl. Met. 10 (1971), pp 674-683.
Steadman R. G.: A universal scale of apparent temperature'. J. Clim. and Appl. Met. 23 (1984), pp 1674-1687.
Tonkelaar J.F. den: 'Het strandweer'. KNMI W.R. 72-10. De Bilt, 1972.
Zwart B. 'Wind chill'. KNMI TR-103a. De Bilt, 1992