La percezione umana del caldo: come tradurre una sensazione in un valore numerico

di Simone Parisi

Introduzione
La temperatura dell’aria è una grandezza fisica misurata secondo procedure standardizzate; la risposta umana al caldo dipende invece dal bilancio energetico tra organismo e ambiente. Vi intervengono condizioni meteorologiche, attività, abbigliamento e caratteristiche individuali. Dire che, con 36 °C misurati, “se ne percepiscono 45” non significa che l’aria abbia raggiunto 45 °C, né che tutti sperimentino la stessa condizione. Quel valore deriva da un indice calcolato e riferito a uno scenario di esposizione. Per comunicarlo correttamente occorre indicare indice e condizioni rappresentate.

Dal bilancio termico alla risposta fisiologica
L’organismo produce calore attraverso il metabolismo e lo scambia con l’ambiente per irraggiamento, conduzione e flusso turbolento di calore sensibile e di calore latente. Quando la dissipazione non compensa il calore prodotto o acquisito, aumenta l’accumulo termico corporeo e si attivano vasodilatazione cutanea e sudorazione. Il sudore raffredda però soltanto per la quota che evapora: elevata pressione di vapore, scarsa ventilazione o indumenti poco permeabili ne riducono l’efficacia. Anche il vento non è sempre refrigerante: se l’aria è più calda della pelle, il flusso turbolento di calore sensibile produce un guadagno di calore aumentando il disagio.
Lo stress termico non può quindi essere valutato con la sola temperatura dell’aria. Le principali variabili ambientali sono lo stato igrometrico, descrivibile mediante pressione parziale del vapore acqueo, umidità relativa o temperatura di rugiada; la velocità dell’aria; e la temperatura media radiante, cioè la temperatura di un ambiente ideale che produrrebbe sul corpo lo stesso scambio radiativo netto dell’ambiente reale. Essa integra la radiazione solare e quella termica emessa dal cielo e dalle superfici circostanti. Per questo, il sole e superfici surriscaldate, possono aumentare il carico termico.
Contano inoltre tasso metabolico, proprietà dell’abbigliamento, durata dell’esposizione, pause e accesso ad acqua, luoghi ombreggiati e ambienti raffrescati. La risposta varia con acclimatazione, età, idratazione, efficienza cardiovascolare, gravidanza, patologie e farmaci. “Temperatura percepita” è un’espressione ambigua: di solito indica una temperatura equivalente calcolata per un soggetto di riferimento, non la sensazione reale né la temperatura corporea individuale.

Gli indici: strumenti diversi per domande diverse
L’Heat Index del National Weather Service combina temperatura dell’aria e umidità relativa per stimare una temperatura apparente associata al caldo umido. È riferito a condizioni ombreggiate e vento debole e non incorpora la radiazione solare, attività o abbigliamento. In pieno sole il carico termico può essere maggiore del valore indicato. Non è una nuova misura della temperatura dell’aria, ma un indice calcolato nel proprio campo di validità.
L’Humidex, utilizzato da Environment and Climate Change Canada, combina temperatura dell’aria e contenuto di vapore, ricavato dalla temperatura di rugiada, per descrivere il disagio medio associato al caldo umido. Non rappresenta esplicitamente vento, radiazione, metabolismo e abbigliamento e non predice la risposta individuale.
Per l’ambiente esterno, l’Universal Thermal Climate Index, UTCI, considera temperatura dell’aria, pressione di vapore, vento e temperatura media radiante, collegandole a un modello della termoregolazione e dell’abbigliamento. La temperatura equivalente UTCI è quella di un ambiente di riferimento che produrrebbe nel modello la stessa risposta fisiologica prevista nelle condizioni reali. Non è una misura strumentale né una stima diretta della temperatura corporea, ma consente di confrontare esposizioni diverse e valutare gli effetti di sole, ombra e superfici radianti.
Negli ambienti di lavoro caldi è impiegato il WBGT, Wet Bulb Globe Temperature, che combina temperatura di bulbo umido naturale, temperatura di globo nero e, nei casi previsti, temperatura dell’aria. Fornisce uno screening di umidità, ventilazione e radiazione e va interpretato insieme a metabolismo, acclimatazione, abbigliamento e cicli di lavoro e riposo. Per analisi più approfondite, il modello PHS della ISO 7933 stima temperatura corporea profonda, perdita idrica e limiti di esposizione. Negli interni moderati, PMV e PPD della ISO 7730 valutano invece il comfort.

Calcolatori online per il calcolo di specifici indici
Heat Index – NWS Heat Index Calculator
https://www.weather.gov/epz/wxcalc_heatindex
Humidex – Humidex Calculator
https://www.ohcow.on.ca/edit/files/general_handouts/heat-stress-calculator.html
UTCI UTCI.org – UTCI Calculator
https://www.utci.org/utci_calc.php
WBGT OSHA Outdoor WBGT Calculator
https://www.osha.gov/heat-exposure/wbgt-calculator
PHS (ISO 7933) – CBE Thermal Comfort Tool – PHS
https://comfort.cbe.berkeley.edu/phs

Qual è l’indice più appropriato?
Non esiste un indice universalmente migliore: la scelta dipende da finalità e contesto. Nell’ambiente urbano esterno, soprattutto quando il carico radiativo cambia tra sole e ombra, l’UTCI considera più variabili di Heat Index e Humidex. Nei luoghi di lavoro il WBGT è adatto allo screening, mentre il PHS consente valutazioni specialistiche. Per il comfort indoor sono più appropriati PMV e PPD. Anche la temperatura di bulbo umido, presa da sola, non descrive radiazione, attività, abbigliamento, acclimatazione e vulnerabilità e non può quindi diventare automaticamente una soglia universale di sopravvivenza.
Una comunicazione rigorosa dovrebbe riportare innanzitutto la temperatura dell’aria osservata o prevista, precisando sito, schermatura e intervallo temporale. Solo dopo dovrebbe presentare l’indice di stress termico, indicandone nome, variabili e scenario di esposizione. È più corretto scrivere “massima prevista 36 °C; UTCI nella classe di stress da caldo molto forte nelle aree soleggiate” oppure “Heat Index calcolato per ombra e vento debole”, anziché “45 gradi percepiti”.
Occorre inoltre chiarire se l’indice derivi da dati osservati o previsti, da valori orari o da estremi giornalieri e da condizioni in ombra o al sole. Confrontare prodotti basati su ipotesi differenti può generare record apparenti privi di significato fisico omogeneo. Questa precisione non attenua il rischio sanitario: impedisce che una temperatura equivalente venga scambiata per un record termometrico e permette di associare al dato misure preventive coerenti, come riduzione dell’attività, pause, ombra, idratazione e sorveglianza delle persone vulnerabili.

Bibliografia
• World Meteorological Organization (WMO), Extreme Heat, pagina tematica “Natural hazards”, consultata il 13 luglio 2026.
• World Health Organization (WHO), Heat and health, Fact sheet, 28 aprile 2026.
• National Oceanic and Atmospheric Administration, National Weather Service, Heat Forecast Tools, sezione “Heat Index”, consultata il 13 luglio 2026.
• NOAA, National Weather Service, Weather Prediction Center, The Heat Index Equation, ultima modifica 12 maggio 2022.
• Rothfusz, L. P. (1990), The Heat Index “Equation” (or, More Than You Ever Wanted to Know About Heat Index), Technical Attachment SR 90-23, NWS Southern Region Headquarters.
• Environment and Climate Change Canada, How to use the Humidex, consultata il 13 luglio 2026.
• Masterton, J. M., Richardson, F. A. (1979), Humidex: A Method of Quantifying Human Discomfort Due to Excessive Heat and Humidity, CLI 1-79, Environment Canada, Atmospheric Environment Service.
• Mendes J.C.A.F., Gameiro da Silva M.C., 2004. Development of a new thermal environment meter responding both to sensible and latent heat ?uxes, Meas. Sci. Technol. 15 (2004) 839–847