Banyak peneliti membuat diagram, klasifikasi atau indeks
temperatur-kelembapan untuk meninjau tingkat stress pada kondisi tertentu. Indeks ketidaknyamanan (discomfort index) atau indeks temperatur-kelembapan (THI)
memberikan evaluasi yang mudah yang menggambarkan derajat ketidaknyamanan
dari berbagai kombinasi temperatur dan kelembapan. Menurut kantor cuaca USA, rumusan berikut digunakan untuk menyatakan indeks ketidaknyamanan:
DI = 0,4 (T + Td) + 15 atau DI = T – 0,55 (100,01 RH)(T – 58)
Dalam hal ini T adalah temperatur udara (oF); Td adalah
temperatur titik embun (oF) dan RH adalah kelembapan relatif (%).
Dengan menerapkan hubungan ini, ditemukan bahwa indeks di
bawah 70 menunjukkan kenyamanan dan di atas nilai tersebut menunjukkan
ketidaknyamanan. 50% orang yang diuji merasa tidak nyaman pada nilai indeks 75,
sedangkan di atas 80 kebanyakan orang mengalami berbagai macam
ketidaknyamanan. Nilai 85 pada indeks ketidaknyamanan (THI) digunakan oleh
beberapa kantor pemerintah di USA untuk meliburkan pekerja karena ketidaknyamanan akut
yang dialami oleh kebanyakan orang. Nilai-nilai ini tentu saja telah
dikembangkan dengan mengujikan kepada penduduk USA di lintang tengah dan mungkin akan berbeda dengan kondisi di wilayah Indonesia.
Indeks yang lain yakni temperatur global bola basah (wet bulb
globe temperature WBGT) yang merupakan temperatur yang dapat secara aktual diukur dengan menyelimuti
thermometer global dengan kain kaos yang dibasahi. WBGT biasanya didekati dari hubungan sederhana ini :
WBGT = 0,2 tg + 0,1 ta + 0,7 tw
Dimana tg adalah temperatur global kering (oC); ta adalah
temperatur udara bola kering (oC) dan tw adalah temperatur bola basah (oC).
Marinir USA telah menggunakan indeks ini untuk mengatur
aktivitas luar ruangan pada kondisi panas. Mereka menemukan bahwa dengan WBGT di
atas 29,5oC aktivitas di luar ruangan seharusnya dibatasi hanya beberapa jam
sehari, sedangkan bila lebih dari 31oC maka kegiatan di luar ruangan seharusnya
ditunda. Hal ini untuk mengurangi masalah akibat stress panas.
Reaksi manusia terhadap kondisi temperatur dan kelembapan
sangat dipengaruhi oleh kecepatan angin. Bila angin kencang maka akan lebih banyak udara
basah yang hangat di dekat permukaan kulit dipindahkan, evaporasi terjadi, sehingga seseorang akan merasa menjadi lebih dingin. Pada kondisi dingin maka makin besar kecepatan
angin yang memindahkan lapisan udara yang dipanaskan di sekitar tubuh. Peningkatan
kehilangan panas ini menghasilkan apa yang disebut sebagai efek
“windchill”.
Windchill adalah ukuran kuantitas panas yang dapat diserap
oleh atmosfer dalam waktu satu jam dari permukaan 1 meter persegi. Siple dan Passel
(1945) memberikan rumus sebagai berikut:
K = ( √100 v + 10,45 – v)(33-ta)
Dimana v adalah kecepatan angin (m/s), ta adalah temperatur
udara (oC), K adalah daya pendinginan total atmosfer yang terlindung dan tanpa
memperhitungkan evaporasi (kg cal/m2 jam)
Seringkali temperatur ekuivalen windchill digunakan untuk
menggantikannya. Temperatur ini adalah temperatur pada kondisi kecepatan angin kecil
(2,2 m/s) yang sama dengan daya pendinginan untuk kombinasi temperatur aktual
dan kecepatan angin. Indeks windchill telah secara luas dipelajari dan
digunakan. Indeks ini mempunyai keterbatasan namun masih bisa digunakan dengan syarat: (1) ia hanya
berlaku untuk kehilangan panas dari permukaan kulit yang tidak terlindungi, (2) ia
tidak memperhatikan kehilangan panas akibat respirasi, (3) ia tidak
dapat digunakan untuk kecepatan angin lebih dari 20 m/s. Temperatur permukaan
kulit diasumsikan 33oC. Radiasi matahari gelombang pendek dianggap mengurangi
kehilangan panas atau mengurangi efek windchill. Cahaya matahari di lintang tengah bisa
menambah sebesar 100-200 kg cal/m2 jam kepada seseorang dan mengurangi nilai
kehilangan panas sebesar itu bila diagram tersebut diterapkan pada kondisi tidak
terlindung.
Sumber: John R. Mather, Climatology fundamentals and applications, Mc Graw Hill Inc, 1974
Sumber: John R. Mather, Climatology fundamentals and applications, Mc Graw Hill Inc, 1974