Calculadora de índice de calor (sensação térmica pela umidade)

O que é o índice de calor

O índice de calor responde a algo que um termômetro não consegue: não quanto calor faz, mas quanto calor se sente. O corpo se refresca evaporando suor, e o ar úmido atrapalha isso, então os mesmos 32 graus dão muito mais trabalho a 70% de umidade do que a 20%. O índice transforma isso num único número: a temperatura que daria a mesma sensação em ar seco.

A versão usada nos Estados Unidos e no Canadá vem de uma análise de regressão múltipla que Lans P. Rothfusz publicou em 1990 num anexo técnico do Serviço Nacional de Meteorologia, que por sua vez ajustava trabalhos anteriores de R. G. Steadman. É o número por trás de todo alerta de calor, de toda sensação térmica numa previsão e de todo aviso sobre trabalhar ao ar livre no verão.

Esta calculadora aplica o procedimento publicado inteiro, e não a equação isolada que circula, e mostra as contas: qual das duas fórmulas rodou, quanto cada ajuste contribuiu e o quanto a equação popular sozinha teria errado.

Como usar

1. Escolha as unidades. Fahrenheit ou Celsius. Os coeficientes foram ajustados em Fahrenheit, então a conta acontece lá e depois converte; trocar de unidade converte a temperatura que você já digitou em vez de reinterpretá-la.
2. Informe a temperatura do ar e a umidade relativa. Use o que o termômetro marca e a porcentagem de umidade que a previsão dá. Os botões de exemplo carregam o caso resolvido pela própria agência mais quatro leituras, cada uma escolhida para mostrar uma parte diferente do procedimento.
3. Leia o painel “como esse número foi obtido”. Ele diz qual fórmula rodou, o que a equação publicada sozinha teria dito e quanto cada ajuste somou ou subtraiu. Abaixo vêm as duas escalas de alerta do Serviço Nacional de Meteorologia e um aviso quando o resultado sai abaixo do ar real.

A equação que todo mundo copia é a primeira linha de um procedimento

Procure a fórmula do índice de calor e você vai achar a regressão de Rothfusz, um polinômio longo em temperatura e umidade. Ela está nas próprias páginas do Serviço Nacional de Meteorologia. E, sozinha, não é o índice de calor. O procedimento completo acrescenta uma subtração para ar seco, uma soma para ar muito úmido numa faixa estreita de temperaturas e uma outra fórmula, bem mais simples, para as leituras da faixa fresca, onde a regressão nunca foi ajustada.

Isso dá para medir em vez de discutir, porque a NOAA publica uma tabela completa do índice de calor em PDF: 976 valores cobrindo de 76 a 126 graus Fahrenheit e de 4% a 100% de umidade. Comparada com cada uma dessas células, a regressão sozinha reproduz 819 exatamente e chega a errar por 3,2 graus. O procedimento completo que esta página aplica reproduz 972 das 976 exatamente, e todas as 976 com menos de um grau de diferença.

As quatro que ela erra merecem ser contadas, não arredondadas. As quatro ficam em 48% de umidade, as quatro caem entre 0,46 e 0,50 acima de um número inteiro, e em todos os casos a tabela da NOAA arredondou para cima onde o arredondamento comum arredonda para baixo. É uma diferença no último passo, o de imprimir, não na aritmética.

A agência se contradiz em quatro pontos

A página que publica o procedimento diz que a regressão é usada quando o valor da faixa fresca é de “80 graus Fahrenheit ou mais”. A calculadora da própria agência diz, no código-fonte, que a regressão é usada quando esse valor passa de 79. Dez células da tabela publicada distinguem as duas leituras, e a tabela segue a calculadora nas dez e o texto em nenhuma. Esta página segue a tabela.

As faixas de alerta são publicadas duas vezes, e diferentes. As páginas de segurança dão Cautela de 80 a 90, Cautela extrema de 90 a 103, Perigo de 103 a 124 e Perigo extremo a partir de 125. O PDF da tabela completa dá Muito morno de 80 a 89, Quente de 90 a 104, Muito quente de 105 a 129 e Extremamente quente a partir de 130: outros nomes e outros limites. Um índice de 103,4 é Perigo num documento e apenas Quente no outro, que é justamente um dos botões de exemplo. Aqui aparecem os dois, cada um com a sua procedência.

E há uma frase no procedimento publicado — a fórmula simples “é calculada primeiro e o resultado tirado em média com a temperatura” — que parece um passo extra de média e não é. Ela descreve a divisão por dois que já está dentro daquela fórmula, como o código da calculadora da agência deixa claro. Ler de outro jeito custa até 3,3 graus e derruba a concordância com a tabela publicada, naquele ramo, de 92% para 40%. É um engano fácil: esta página cometeu ele e a tabela corrigiu.

Limitações honestas

O índice de calor é definido para a sombra. O Serviço Nacional de Meteorologia afirma que a exposição ao sol forte pode elevá-lo em até 15 graus Fahrenheit, e essa é uma margem que o índice simplesmente não modela. Esta página mostra o topo dessa margem ao lado do resultado em vez de somar um valor fixo pelo sol, porque uma caixinha de “ensolarado” que acrescentasse, digamos, doze graus estaria inventando uma precisão que a fonte não tem.

Com ar seco o índice sai abaixo da temperatura real, o que surpreende e não é um defeito. A agência diz isso com todas as letras: a 100 graus com 15% de umidade o índice de calor é 96. Das 976 células da tabela publicada, 294 são mais baixas que a temperatura da própria linha, e o caso extremo são 126 graus a 4% de umidade impressos como 113 — treze graus abaixo do ar. A tabela que circula começa em 40% de umidade, e é por isso que pouquíssima gente viu isso.

O procedimento também é descontínuo, porque as duas fórmulas não se encontram. Entre cerca de 77 e 81 graus o resultado dá um salto de até 1,4 grau ao cruzar de uma para a outra, nos dois sentidos, então nessa faixa estreita o índice publicado pode até cair quando a umidade sobe. Acima dela ele se comporta de forma monótona, como se esperaria. Por fim, este é o índice norte-americano: outros países publicam medidas de estresse térmico bem diferentes, e um número de uma não é comparável com o de outra.

Por que é grátis?

É um polinômio, dois ajustes condicionais e um limiar, e o seu navegador avalia tudo enquanto você digita. Nenhum servidor entra na história, então não há nada a medir nem conta a criar.

Nada é enviado. Os números que você digitar ficam nesta aba.