The formula
Wie der Hitzeindex berechnet wird
Der Hitzeindex bezieht die Luftfeuchtigkeit in die Lufttemperatur mit ein, um zu beschreiben, wie heiß es sich tatsächlich anfühlt — nach derselben Logik wie der Windchill für kaltes Wetter, nur umgekehrt: Hohe Luftfeuchtigkeit verlangsamt die Verdunstung von Schweiß, dem wichtigsten Kühlmechanismus des Körpers, sodass ein feuchter Tag bei gleicher Thermometeranzeige deutlich heißer wirkt als ein trockener. Die hier verwendete Formel — die Rothfusz-Regression — ist dieselbe, mit der der US-amerikanische National Weather Service seine Hitzewarnungen ausspricht. Es handelt sich um eine statistische Anpassung an frühere physiologische Forschung zur gefühlten Temperatur, nicht um eine aus physikalischen Grundprinzipien hergeleitete Formel — deshalb sieht sie eher wie ein langes Polynom als wie eine saubere Gleichung aus.
Warum diese Zahl bei Hitzewarnungen zählt
Auf dieser Zahl bauen die US-amerikanischen Hitzewarnstufen auf: 27–32 °C (80–90 °F) gilt als Vorsicht geboten, 32–39 °C (90–103 °F) als erhöhte Vorsicht geboten, 39–51 °C (103–124 °F) als gefährlich, und über 51 °C (124 °F) als extrem gefährlich — bezogen auf den Hitzeindex-Wert selbst, nicht auf die reine Lufttemperatur. Die Regression ist nur oberhalb von etwa 27 °C (80 °F) Lufttemperatur und 40 % relativer Luftfeuchtigkeit gültig; unterhalb dieses Bereichs ist die Formel nicht aussagekräftig, und die reine Lufttemperatur ist die bessere Kennzahl.
Rechenbeispiel
Bei einer Lufttemperatur von 32 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 % ergibt sich ein Hitzeindex von rund 37,1 °C.
Das Ergebnis richtig einordnen
Die Formel geht außerdem von Schatten aus; volle Sonneneinstrahlung kann das tatsächliche Empfinden um mehrere weitere Grad verschärfen. Der Hitzeindex ist damit eher ein Warnwert für die Einschätzung von Hitzerisiken als eine exakte physikalische Messgröße — für die tägliche Kleidungswahl oder die Entscheidung, wie viel Zeit man draußen verbringt, ist er trotzdem deutlich aussagekräftiger als die reine Lufttemperatur.
Der Hitzeindex ist eine von mehreren Formeln für die gefühlte Temperatur, speziell für heiße und feuchte Bedingungen entwickelt und ohne Berücksichtigung von Wind. Der allgemeine Rechner für die gefühlte Temperatur auf dieser Website nutzt eine andere Formel, die Wind mit einbezieht, und liefert bei denselben Werten für Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit ein anderes Ergebnis.
Es handelt sich um eine polynomiale Regression, angepasst an ein früheres, komplexeres physiologisches Modell des Wärmeaustauschs zwischen Haut und Luft. Ein Polynom wurde gewählt, weil es sich von Hand oder mit der einfachen Hardware früherer Wettersysteme schnell berechnen ließ — die Genauigkeit der Anpassung war wichtiger als mathematische Eleganz.