Az éghajlat és az időjárás emberi hőterhelése
szimulációk az új ruházati ellenállás – operatív hőmérséklet modellel

A levegőkörnyezet hőterhelése (nagy tér-idő skálán: éghajlat; kis tér-idő skálán: időjárás) meghatározza mindennapi életünket. A környezeti hőterhelés járhat nagy hőtöbblettel (hőstresszként nevezett diszkomfort), hőhiánnyal (a fagyás diszkomfortja), vagy pont akkora, hogy nem okoz sem hőtöbbletet, sem hőhiányt (a komfort érzete). De az emberi hőterhelés nemcsak a levegőkörnyezet állapotának függvénye, hanem függ az ún. humán tényezőktől is: a viselt ruházattól, az aktivitás típusától, mértékétől, valamint az aktivitás és a környezeti hőterhelés függvényében változó izzadástól. A környezeti és humán tényezőknek az emberi hőterhelésre gyakorolt együttes hatása csak a ruházattal borított emberi test energiaegyenlegén alapuló modellekkel becsülhető. Az energiaegyenleg alapú modellek egyik fajtája a ruházati termikus (rcl-t) és párolgási (rcl-e) ellenállás (RTPE) modell típus. Az RTPE modell bemenő adatai a környezeti változók (léghőmérséklet, légnedvesség, sugárzás (globálsugárzás, felhőzet), szélsebesség), az emberi állapothatározók (tömeg, magasság, nem, kor), az emberi aktivitást jellemző változó (pl. mozgási sebesség, vagy pulzus) és az izzadás mértéke. A modell kimenő változói a komfortos ruházat termikus és párolgási ellenállásai. A komfortos ruházat olyan képzelt, ideális (valóságban nem létező) ruházat, amely a) mindig száraz marad, az izzadás dacára és b) hőegyensúlyba hozza (nincs sem hőtöbblet, sem hőhiány) az emberi testet a környezetével. Az operatív hőmérséklet (To) szintén hőterhelés mutató, de az emberi aktivitást nem veszi számításba. Az RTPE – operatív hőmérséklet modell kimenő változóit (rcl-t, rcl-e, To) elemezni fogjuk a) a Pannon-alföldet jellemző klíma esetében, valamint e régió nagyobb hőhiányt (ködös és derült égboltos reggelek az őszi és a téli évszakban) és hőtöbbletet (napsütéses déli órák nyáron) okozó időjárási helyzeteiben. Az RTPE – operatív hőmérséklet modell alkalmazhatóságáról szintén szót ejtünk.

Kulcsszavak:
éghajlat, időjárás, emberi hőterhelés mutatók, energiaegyenleg



Human thermal load of climate and weather: simulations with the new clothing resistance – operative temperature model

The thermal load of the air environment (on a large space-time scale: climate; on a small space-time scale: weather) determines our daily lives. Environmental thermal load can be high (discomfort known as heat stress), low (the discomfort of freezing) or just enough to cause neither heat gain nor heat loss (the feeling of comfort). But human thermal load is not only a function of the state of the air environment, but also depends on so-called human factors: the clothing worn, the type and amount of activity, and sweating that varies with activity and environmental thermal load. The combined effect of environmental and human factors on the human thermal load can only be estimated using models based on the energy balance of the human body covered by clothing. One type of energy balance based models is the clothing thermal (rcl-t) and evaporative (rcl-e) resistance (RTPE) model. The RTPE model inputs are environmental variables (air temperature, humidity, radiation (global radiation, cloud cover), wind speed), human state variables (body mass, body length, sex, age), human activity variables (e.g. movement speed or heart rate) and sweating rate. The output variables of the model are the thermal and evaporative resistances of comfortable clothing. Comfortable clothing is imaginary, ideal clothing (which does not exist in reality) that a) always remains dry despite sweating and b) creates a thermal equilibrium (no heat gain or loss) between the human body and its environment.  Operative temperature (To) is also an indicator of thermal load, but does not take human activity into account. The output variables (rcl-t, rcl-e, To) of the RTPE – operative temperature model will be analysed for a) the Pannonian lowland climate and for) the weather situations of this region causing high heat deficits (foggy and cloudy mornings in autumn and winter) and heat surpluses (sunny midday hours in summer). The applicability of the RTPE – operational temperature model is also discussed.

Keywords:
climate, weather, human thermal load indicators, energy balance

Szerző:

Ács Ferenc


E-mail: acs@caesar.elte.hu
ORCID: 0000-0002-1611-6839
Kutatási terület: Humán biometeorológia
Intézmény: Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest

Szekció

Élettelen természettudományok

Bognár Szabolcs

ZÖLD KATALIZÁTOROK A VÍZTISZTÍTÁSBAN: SZERVES SZENNYEZŐANYAGOK FOTOKATALITIKUS LEBONTÁSA

Kulcsszavak: vízszennyezés, nanotechnológia, szerves szennyezőanyagok, heterogén fotokatalízis

Bordás Árpád

Amatőr meteorológiai állomás 2024-es adatsorának elemzése

Kulcsszavak: civil tudomány, éghajlatváltozás, monitorozás

Faragó Péter

LEGO rúdinga és HTLM5 szimulációja

Kulcsszavak: rúdinga, LEGO, HTML5 szimuláció

Cakó Bagány Nikolett

SZOLVATÁCIÓ, AGGREGÁCIÓ ÉS LIPOFILITÁS A KARBOXILÁT-IONOS FOLYADÉKOK VIZES OLDATÁBAN

Kulcsszavak: szolvatáció, aggregáció, lipofilitás, karboxilát-ionos folyadékok

Ágó Krisztina

ÖSSZEFOGLALÓ AZ MP-ARÁNNYAL KAPCSOLATOS ÚJABB EREDMÉNYEKRŐL

Kulcsszavak: MP-arány, palindrom, szókombinatorika

Jurkovic Mónika

FY VIRGINIS – A CSILLAG AMELY KÉT VÁLTOZÓ CSILLAGTÍPUS KÖZÖTT LÉTEZIK

Kulcsszavak: pulzáló változó csillagok, II. típusú cefeidák, anomális cefeidák

Farkas Agatić Zita

Acetilszalicilsav és szalicilsav Job-féle diagramjai nátrium-holáttal és β-ciklodextrinnel

Kulcsszavak: Kontinuális variációs módszer, Job-féle diagram, kompleksz, nátrium-holát, β-ciklodextrin, szalicilsav, acetilszalicilsav, szupramolekuláris kémia

Ács Ferenc

Az éghajlat és az időjárás emberi hőterhelése

Kulcsszavak: éghajlat, időjárás, emberi hőterhelés mutatók, energiaegyenleg

Sörfőző Szügyi Judit

A CHOQUET-INTEGRÁL ALKALMAZÁSÁNAK LEHETŐSÉGE A FUZZY KOGNITÍV TÉRKÉPEKBEN

Kulcsszavak: Choquet-integrál, aggregáció, Fuzzy kognitív térkép

Lukity Tibor

Matematikai modellek és operátorok a számítógépes látásban és képfeldolgozásban

Kulcsszavak: számítógépes látás, képfeldolgozás, geometriai momentumok.

Papp Zoltán

HOGYAN ALAKÍTHATJA ÁT A MESTERSÉGES INTELLIGENCIA A SZAKKÉPZÉST? LEHETŐSÉGEK ÉS KIHÍVÁSOK

Kulcsszavak: mestersége intelligencia, szakoktatás, digitális asszisztens

Pósa Mihály

A micellaképződés és a ciklodextrin-felületaktív anyag zárványkomplex képződésének párhuzamos (kompetitív) reakciói vizes oldatban

Kulcsszavak: ciklodextrin, zárványkomplex, felületaktív anyagok

Szöllőssy Dóra

FRAKCIONÁLIS SZTOCHASZTIKUS MEGKÖZELÍTÉSEK A VÍRUSDIFFÚZIÓ MODELLEZÉSÉRE

Kulcsszavak: Caputo-Fabrizio-féle frakcionális derivált, Navier-Stokes-egyenlet, frakcionális Brown-mozgás, rekeszes modellek