Helteen tukaluus

copyright

Päivitetty 28.2.2019

Ilman lämpötila ei ole kuumalla kelillä optimaalinen indikattori kelin rasittavuudelle. Tarkempaan analyysiin sopii WBGT-indeksi, joka ottaa huomioon myös ilman kosteuden, tuulen ja auringon säteilyn vaikutuksen. Tämä tietopaketti sisältää lyhyeen kuvauksen WBGT-indeksin komponenteista ja online-laskurin kelin rasittavuuden arvointiin. Aihetta lähestytään aktiiviliikkujan näkökulmasta.

Taustaa ja peruskäsitteet

Viime aikojen kuumien kesien jälkeen Suomessakin on alettu seurata helteen vaikutuksia pelkkää lämpötilaa perusteellisemmin. Säätiedotuksessakin annetaan kuumalla kelillä tietoa helteen tukaluudesta. Kuumemmissa maissa näin on toimittu jo pitkään käyttäen erilaisia indikaattoreita. Tässä esiteltävä WBGT-indeksi on ollut käytössä pitkään. Menetelmä perustuu kolmen eri lämpötilan avulla tapahtuvaan laskutoimitukseen, ja on siten varsin helposti ymmärrettävä.

WBGT on myös standardoitu menetelmä (ISO 7243) ja käytössä esimerkiksi Suomessa työsuojelussa1. Tällöin puhutaan kuumakuormituksesta sisätiloissa. WBGT-indeksi ei tietenkään ole ainoa menetelmä kelin raskauden arviointiin, esimerkiksi sen eurooppalainen kilpailija on nimeltään UTCI (Universal Thermal Climate Index). Seuraavassa kolmen komponentin lyhyt kuvaus.

Ilman lämpötila (dry bulb temperature) on arkipäiväinen kelin mittari. Se on helppo mitata tavallisella lämpömittarilla ja sen saa vaivattomasti sääennusteesta. Kelin raskautta arvioitaessa lämpötila ei kuitenkaan ole paras mahdollinen mittari, sillä se ei ota huomioon ilmankosteutta, tuulta eikä auringon lämmittävää vaikutusta.

Märkälämpötila (wet bulb temperature) tarkoittaa ilman lämpötilan ja suhteellisen kosteuden yhteisvaikutusta. Mitä enemmän ilmassa on kosteutta sitä heikommin elimistön jäähdytys hikoilun avulla toimii. Ihmiskehon sisäosien lämpötila on noin 37 astetta ja ihon noin 35 astetta. Tällöin ylimääräinen lämpö pääsee johtumaan iholle ja haihtumaan. Jos ylimääräistä lämpöä on paljon, iho erittää hikeä joka haihtuessaan sitoo lämpöä tehostaen näin ihon viilenemistä. Ilmassa oleva kosteus vaikeuttaa hien haihtumista, jolloin olo käy tukalaksi.

Suomessa oli kesällä 2018 julkisuudessa2 esillä seuraava vertaus: Elokuussa 2018 Helsingin Kaisaniemessä oli 25 astetta lämmintä ja ilman kosteusprosentti oli 81. Tällä kelillä märkälämpötila on noin 22 astetta. Liperissä mitattiin heinäkuussa 2010 lämpötilaksi 37 astetta ja ilmakosteudeksi 21 prosenttia. Märkälämpötila oli kuitenkin ainoastaan noin 21 astetta. Kaisaniemessä oli siis tukalampaa huomattavasti matalammasta lämpötilasta huolimatta.

Märkälämpötila on keskeinen mittari kelin raskautta arvioitaessa. Säätiedotuksen helteen tukaluutta koskevat ennusteet perustuvat tavalla tai toisella märkälämpötilaan, mahdollisesti täydennettynä tutkimustiedolla yksittäisten ihmisten tukaluuden tuntemuksilla eri olosuhteissa. Perinteisesti märkälämpötila mitataan märkään kankaaseen käärityllä lämpömittarilla.

Pallolämpötila (globe temperature) kuvaa tässä yhteydessä auringon säteilyn lämmittävää vaikutusta. Selkeältä taivaalta porottava aurinko lämmittää ulkoilijaa ja maaperää tehokkaasti ja aiheuttaa kosteankuumalla kelillä suorastaan saunamaisen vaikutuksen.

Auringon säteilyteho vaihtelee huomattavasti vuoden- ja vuorokaudenajan mukaan. Päivän ollessa pisimmillään Etelä-Suomessa saavutetaan tyypillisesti keskellä kirkasta päivää 800 watin säteilyteho neliömetrillä, hetkittäin jopa kilowatin teho3. Talvella pilvisenä päivänä saatetaan jäädä enimmillään muutamaan kymmeneen wattiin. Pallolämpötila mitataan nimensä mukaisesti mittarilla, jossa lämpömittari on sijoitettu mustan pallon keskipisteeseen.


1 Työterveyslaitos. Tavoitetasoperustelumuistio. Lämpöolot. Tavoitetaso TY-01-2014. 16.12.2014.

2 Helsingin Sanomat 3.8.2018. Tämän kesän helle on tukalampi kuin vuosisadan kuumin päivä – korkea märkälämpötila estää hien haihtumista ja voi olla ihmiselle tappava.

3 Lindfors Anders, Riihelä Aku, Aarva Antti, Latikka Jenni, Kotro Janne (2014): Auringonsäteily Helsingin Östersundomissa. Ilmatieteen laitos. Raportteja 2014:5.

Alkuun

WBGT-indeksin määrittäminen ja tulkinta

WBGT on lyhenne sanoista wet bulb globe temperature. Se on siis tavallaan yhdistelmä märkä- ja pallolämpötilasta. Kun edellämainitut muuttujat tietyllä hetkellä tunnetaan, WBGT-indeksi ulkoilmassa lasketaan suoraviivaisesti kaavalla: WBGT = 0,1 x ilman lämpötila + 0,2 x pallolämpötila + 0,7 x märkälämpötila. Kaavasta ilmenee eri tekijöiden tärkeysjärjestys. Tuuli ja auringon säteily vaikuttavat laskennassa sekä märkä- että pallolämpötilaan.

WBGT-indeksi voidaan mitata kenttäoloissa taskukokoisella mittarilla. Ulkona reippailijan iloksi se voidaan myös laskea kätevästi ilmatieteellisestä datasta. Kun vielä dataksi valitaan sääennuste, päästään käsiksi tietoon jota ei mittarilla saa. Laskurini käyttää yhdysvaltalaisen James C. Liljegrenin et al. laskentamenetelmää4, joka on monimutkainen mutta jota pidetään parhaana laskettaessa WBGT-indeksi ulkoilmassa. Laskurin sääennuste tulee Ilmatieteen laitoksen avoimesta datasta.

WBGT-indeksiä on käytetty pitkään erityisesti Yhdysvalloissa ja Japanissa. Yhdysvalloissa on keskitytty sotilaiden ja urheilijoiden jaksamisen tutkimiseen, Japanissa WBGT-arvo saattaa sisältyä tavalliseen säätiedotukseen. WBGT-indeksille on olemassa lukuisia viitearvoja riippuen maantieteellisestä sijainnista ja käyttötarkoituksesta.

Tässä yhteydessä sopii mainiosti kaytettäväksi American College of Sports Medicin -yliopiston urheilijoille laatimat ohjearvot, joita Georgian yliopisto on tarkentanut maantieteellisen sijainnin ja helteiden esiintymistaajuuden mukaisesti5. Seuraavat viitearvot on tarkoitettu Yhdysvaltojen pohjoisosiin ja länsirannikolle, joten niiden voi ajatella vastaavan Suomen olosuhteita tyydyttävällä tavalla.

  Viitearvot Ohjeet ja huomautukset
  29,0 °C ≤ wbgt Siirrä treeni viileämpään ajankohtaan.
  26,8 ≤ wbgt < 29,0 °C Vähennä vuorokausitasolla kovaa treenaamista ja kelille altistumista.
  24,5 ≤ wbgt < 26,8 °C Suunnittele kovatehoinen tai pitkäkestoinen treeni kelin mukaisesti.
  19,0 ≤ wbgt < 24,5 °C Huolehdi riittävästä nesteytyksestä.
  6,7 ≤ wbgt < 19,0 °C Tavanomainen keli.

Nämä suositukset on siis tarkoitettu kovakuntoisille urheilijoille. Jokainen reagoi kuumuuteen yksilöllisesti. Esimerkiksi alkukesän aurinkoinen helle tai riittämätön nesteytys saattavat tehdä tepposet kovakuntoisellekin ulkona liikkujalle. Keskeisiä tekijöitä hikiliikunnassa kuumalla ovat hien mukana poistuneen veden ja elektolyyttien korvaaminen sekä taukojen pitäminen auringolta suojassa. Energiaakin pitää tankata tavanomaiseen tapaan, vaikka ruokahalu olisi kadoksissa.

Viisas tapa selvittää oma jaksaminen kuumissa oloissa on muistiinpanojen tekeminen omista tuntemuksista eri olosuhteissa käyttäen aina samaa menetelmää kelin raskauden arvioinnissa. Seuraava laskuri on yksi mahdollinen tapa.


4 Liljegren James C., Carhart Richard A., Lawday Philip, Tschopp Stephen, Sharp Robert (2008): Modeling the Wet Bulb Globe Temperature Using Standard Meteorological Measurements. The Journal of Occupational and Environmental Hygiene, vol. 5:10, s. 645-655.

5 Grundstein Andrew, Williams Castle, Phan Minh, Cooper Earl (2015): Regional heat safety thresholds for athletics in the contiguous United States. Applied Geography, 56 (2015), s. 55-60.

Alkuun

Kommentoi

Mitä mieltä olet tästä tietopaketista? Jätä kommentti.

Laskuri

Laskuri on tarkoitettu ensisijaisesti kuuman kelin arviointiin, kylmällä kelillä katso toista tietopakettiani Pakkasen purevuus.

Tällä laskurilla voit arvioida helposti kelin raskautta seuraavan puolentoista vuorokauden aikana ja tarvittaessa vaikkapa siirtää liikuntasuoritteen ajankohtaa sopivammaksi. Jos sijaintipaikkasi ei ole luettelossa, valitse leveyspiiriltään mahdollisimman lähellä oleva paikkakunta. Pääkaupunkiseudun kohteet ovat havaintoasemia. Valitse sitten haluamasi ajankohta oikealla olevilla valintanapeilla, napsauta "Laske" ja odota rauhassa laskutuloksen valmistumista. WBGT-indeksin lisäksi näytetään aiemmin esitellyt komponentit ja näytetään mahdolliset keliä koskevat huomautukset, jotka perustuvat edellä annettuihin viitearvoihin.

Laskurin kohderyhmä on ulkona liikkujat, joten WBGT-indeksi kuvaa keliä auringon säteilylle alttiina. Ennuste ilmoittaa siis raskaimman mahdollisen olosuhteen valittuna ajankohtana. Sääennusteessa näkyvät ilman lämpötila °C, tuulen nopeus m/s, ilmanpaine mbar, ilman suhteellinen kosteusprosentti ja auringon säteilyteho W/m². Ilmatieteen laitoksen sääennuste päivittyy tasatunnein.

 WBGT-indeksi 
Sääennuste Helsinki-Kaisaniemi 22.10.2019 klo 10:00
 lämpötilatuuliilmanpainekosteussäteilyteho 
ti 11:00101010119312
ti 13:0011910109415
ti 15:00111010089049
ti 17:00101210077819
ti 19:0010111007740
ti 21:0010111007750
ti 23:0011101007750
ke 01:001191007750
ke 03:001081007780
ke 05:001071007780
ke 07:00961009790
ke 09:001061010771
ke 11:00106101177133
ke 13:00116101270292
ke 15:00115101268197
ke 17:0011510137286
ke 19:001041013810
ke 21:001041013920
Lämpötila: °C Pallolämpötila: °C Märkälämpötila: °C
WBGT-indeksi ulkoilmassa: °C
Huomautukset:

Alkuun