- ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΚΑΙ ΑΝΕΣΗ

Όταν αναφερόμαστε στη άνεση που μας εξασφαλίζει ένα περιβάλλον, συνήθως σχολιάζουμε τη θερμοκρασία του.

Η θερμοκρασία όμως είναι μόνο η μία πλευρά του νομίσματος, καθώς η άνεση που νιώθουμε σε δεδομένο περιβάλλον εξαρτάται και από την υγρασία του αέρα για τις ψηλότερες θερμοκρασίες, ενώ για τις χαμηλότερες εξαρτάται και από την ταχύτητα του ανέμου.

Ο βασικός λόγος που συμβαίνει αυτό είναι η εφίδρωση του ανθρώπινου σώματος, η οποία λειτουργεί «ψυκτικά» για το δέρμα και κατά συνέπεια και για το ανθρώπινο σώμα.

Επίσης, σημαντική υγρασία παράγει το σώμα καθώς οξειδώνει τις τροφές (βασικά υδατάνθρακες), και η οποία απομακρύνεται με την εκπνοή.

Αυτό είναι αντίστοιχο με την καύση των υδρογονανθράκων στους κινητήρες των αυτοκινήτων, όπου την υγρασία την βλέπουμε σαν συννεφάκι τα κρύα πρωϊνά, όπως εξάλλου και την αναπνοή μας.

Πώς συμπυκνώνεται η υγρασία του αέρα σε σύννεφο. Το Dewpoint (σημείο δρόσου) είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται πολύ στη μετεωρολογία, και είναι η θερμοκρασία που για δεδομένο ποσοστό υγρασίας στον αέρα θα επέλθει η συμπύκνωσή της. Στην εικόνα, καθώς ο αέρας ανεβαίνει ψύχεται (τυπικά κατά 1 βαθμό Κελσίου ανά 100 μέτρα) και αφού το σημείο δρόσου του είναι 60 F (οι μονάδες θερμοκρασίας εδώ δεν έχουν σημασία), όταν φθάσει σε ύψος που η θερμοκρασία του αέρα θα είναι 60 F, θα ξεκινήσει η υγροποίησή του. Οι συμπυκνωμένοι όμως υδρατμοί εξακολουθούν και ανεβαίνουν για κάποιο διάστημα, εξαιτίας της λανθάνουσας θερμότητας που εκλύεται κατά τη φάση της υγροποίησής τους (0.5 kcal/g νερού), γι' αυτό και τα σύννεφα δεν έχουν επίπεδο σχήμα.

Εδώ θα πρέπει να θυμίσουμε ότι ο αέρας περιέχει πάντα μια ποσότητα νερού σε αέρια μορφή, και αυτή την ποσότητα τη λέμε υγρασία.

Η υγρασία αυτή όσο παραμένει σε «διάλυση» είναι αόρατη, ενώ γίνεται ορατή όταν ο αέρας γίνει κορεσμένος, όταν δηλαδή ο αέρας φθάσει στη μέγιστη ποσότητα νερού που μπορεί να συγκρατήσει σε διάλυση και τότε εμφανίζονται οι γνωστές σταγόνες συμπύκνωσης της υγρασίας.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το νερό που συμπυκνώνεται και τρέχει από τις μονάδες ψύξης των κλιματιστικών *, και βέβαια τα σύννεφα, όπου η υγρασία της ατμόσφαιρας συμπυκνώνεται όταν ο αέρας καθώς ανεβαίνει έχει ψυχθεί αρκετά ώστε το διάλυμα του νερού στον αέρα να γίνει κορεσμένο.

Γι’ αυτό, μας ενδιαφέρει περισσότερο η σχετική υγρασία του αέρα, δηλαδή πόσο νερό βρίσκεται διαλυμένο στον αέρα σε σχέση με τη μέγιστη ποσότητα που μπορεί να διαλυθεί (πάντα για τις δεδομένες συνθήκες θερμοκρασίας κυρίως και πίεσης δευτερευόντως), παρά η απόλυτη ποσότητα του νερού που περιέχεται στον αέρα.

Και αυτό, επειδή το ποσοστό υγρασίας μας δείχνει πόσο κοντά βρισκόμαστε στο να αρχίσει η υγρασία να συμπυκνώνεται (κάτι που θα συμβεί όταν η θερμοκρασία του αέρα πέσει λίγο ακόμα), δημιουργώντας ομίχλη ή υγραίνοντας τις επιφάνειες, κάτι που ενδιαφέρει από τους μετεωρολόγους μέχρι ... τους βαφείς.

Ποσότητα νερού που κρατάει διαλυμένη ο αέρας σε αιώρηση, ανάλογα με τη θερμοκρασία και το ποσοστό της σχετικής υγρασίας. Η μέγιστη ποσότητα νερού που μπορεί να κρατήσει σε διάλυση ο αέρας εκφράζεται με τη μπλέ γραμμή του 100%. Δηλαδή στους 25 C ένα κυβικό μέτρο αέρα μπορεί να κρατήσει σε διάλυση μέχρι 23 γραμμάρια νερού.

Παραστατική απεικόνιση μιας ποσότητας αέρα κεκορεσμένου σε υγρασία (αριστερά) που καθώς βαθμιαία τον ψύχουμε η υγρασία του συμπυκνώνεται σε νερό. Θα παρατηρήσετε ότι η συνολική ποσότητα νερού (σε αέρια και υγρή μορφή) παραμένει περίπου σταθερή.

Οι θερμοκρασίες αντιστοιχούν από αριστερά σε 35, 25, 10 και 0 βαθμούς Κελσίου.

Και μια μικρή άσκηση: Πόσος είναι ο όγκος του δοχείου?

Απάντηση: Από τον προηγούμενο πίνακα βλέπουμε ότι στους 95 F, δηλαδή στους 35 C, ο κεκορεσμένος αέρας συγκρατεί 40 g νερό ανά 1000 l αέρα.  Άρα, για να έχουμε 1.9 g νερού στον κεκορεσμένο αέρα, θα πρέπει να έχουμε (1.9/40) Χ 1000 = 47.5 l αέρα, συνεπώς και δοχείου.

Μετά από τα παραπάνω εισαγωγικά, ας δούμε πώς μας επηρεάζει η θερμοκρασία του αέρα.

Όπως είπαμε, το σώμα μας αποβάλλει υγρασία με την αναπνοή, και παράγει ιδρώτα για να ρυθμίσει τη θερμοκρασία του με την ψύξη που προκαλεί η εξάτμισή του.

Επιπλέον, σε συνθήκες αυξημένης θερμοκρασίας διαστέλλονται τα επιφανειακά αιμοφόρα αγγεία, ώστε το αίμα να μπορέσει να ψυχθεί καλύτερα μέσα από το δέρμα, που όπως είπαμε ψύχεται με την εξάτμιση του ιδρώτα.

Έτσι, δεν είναι περίεργο που όσο πιο ξηρός είναι ο αέρας, δηλαδή όσο λιγότερη υγρασία περιέχει, τόσο πιο εύκολα εξατμίζεται ο ιδρώτας και τόσο πιο αποτελεσματική είναι η ψύξη του δέρματος, άρα και του σώματος.

Για τον λόγο αυτό υπάρχουν πίνακες που συνδυάζουν τη θερμοκρασία με την υγρασία, και δείχνουν ποιοί συνδυασμοί είναι πιο αποτελεματικοί (comfort zone) για να νοιώθει ο άνθρωπος άνετα με το περιβάλλον του, και ποιοί είναι δυσμενέστεροι.

Και συμβαίνει, σε περιοχές ερήμου με υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος αλλά με πολύ χαμηλή υγρασία, η αίσθηση να μην είναι δυσάρεστη καθώς ο ιδρώτας εξατμίζεται αμέσως.

Ζώνες μεγαλύτερης ή μικρότερης θερμικής καταπόνησης, σε σχέση με τον συνδυασμό θερμοκρασίας / σχετικής υγρασίας. Κάτω αριστερά με μωβ χρώμα, η ζώνη άνεσης, ενώ τα βέλη δείχνουν ποιός συνδυασμός ισχύει σε τρείς τυπικές περιοχές της Β. Αμερικής.

Ένας πίνακας που δείχνει τον ιδανικό συνδυασμό θερμοκρασίας και υγρασίας για την ευεξία και υγεία του ανθρώπου (μπλε περιοχή). Χαμηλότερη υγρασία (μωβ), δημιουργεί δερματικούς και αναπνευστικούς ερεθισμούς καθώς και έντονα προβλήματα από στατικά ηλεκτρικά φορτία, ενώ υψηλότερη υγρασία ευνοεί την ανάπτυξη ακάρεων (mites) και μούχλας (mould) στο περιβάλλον.

Από την άλλη πλευρά, όταν ο αέρας είναι ψυχρός, η επίδρασή του ανέμου δημιουργεί αίσθηση εντονότερου ψύχους, καθώς ο άνεμος απομακρύνει γρήγορα το ακίνητο στρώμα αέρα που σχηματίζεται γύρω από το σώμα μας και έχει θερμανθεί κάπως απ’ αυτό.

Αυτό είναι εύκολο να το καταλάβουμε καθώς ξέρουμε ότι τα ψυγεία των αυτοκινήτων για παράδειγμα που πρέπει να αποβάλουν τη θερμότητα του κινητήρα, είναι τόσο πιο αποτελεσματικά, όσο πιο γρήγορα κινείται το αυτοκίνητο.

Ο άνεμος όμως στο ανθρώπινο σώμα έχει και μια άλλη ψυκτική επίδραση, καθώς προκαλεί πιο έντονη εξάτμιση του ιδρώτα (που έστω και ελάχιστος πάντα υπάρχει στο δέρμα), ακόμα και κάτω από στρώματα ρούχων.

Έτσι υπάρχει ένας αντίστοιχος πίνακας (chill factor), που δείχνει πόσο πιο ψυχρό νοιώθουμε τον αέρα, όταν υπάρχει και άνεμος.

 Ο πίνακας που δείχνει την επίδραση του ανέμου στην αίσθηση θερμοκρασίας που μας δίνει ο αέρας.

Δεν πρέπει επίσης να ξεχνάμε ότι η ψυκτική επίδραση του νερού είναι 800 φορές πιο έντονη από τον αέρα, γι’ αυτό σε περίπτωση που κάποιος βραχεί σε ψυχρό περιβάλλον είναι απαραίτητο να αλλάξει αμέσως τα βρεγμένα ρούχα του με στεγνά.

Αν όμως εξακολουθεί να βρίσκεται μέσα στο νερό, θα πρέπει να κρατήσει όσα περισσότερα ρούχα μπορεί (φορώντας βέβαια σωσίβιο), καθώς έτσι μειώνεται η ανταλλαγή του νερού που βρίσκεται σε επαφή με το σώμα, και δημιουργείται μια στιβάδα λιγότερο κρύου νερού κοντά στο σώμα (έτσι λειτουργούν και οι ελαστικές στολές των δυτών).

Στην περίπτωση αυτή, δεν πρέπει να ξεχνάμε να έχουμε καλυμμένο και το κεφάλι, από το οποίο χάνεται σημαντικό ποσοστό θερμότητας.

Τελικά, οι ήπιες θερμοκρασίες και τα μέσα ποσοστά υγρασίας δημιουργούν τις καλύτερες συνθήκες για τον άνθρωπο, και δεν μπορούμε να ισχυριστούμε όπως λέει το γνωστό ανέκδοτο, ότι όταν έχουμε το ένα χέρι στη φωτιά και το άλλο στον πάγο, κατά μέσο όρο θα πρέπει να νιώθουμε πολύ καλά!

*Αν θέλουμε να κάνουμε μόνο αφύγρανση του αέρα, αρκεί μετά την ψύξη του και την αφαίρεση μέρους του νερού που περιέχει, να τον ξαναθερμάνουμε.

Γ. Μεταξάς