湿度を気にしてみた、あるいは熱中症( heatstroke )について

来年は真夏のオリンピック、暑さ対策が大きな話題となっています。また天気予報では連日連夜、熱中症注意が繰り返されています。
熱中症( heatstroke )について Web で調べて見たら、アメリカの海兵隊新兵訓練所でのheatstroke (熱中症)リスクを事前に知るため、1954年に暑さ指数(WBGT)という形で開発提案・活用されていました。
1975年には ASCM(アメリカスポーツ医学会)から暑さ指数(WBGT)を用いた長距離走の指針を公表され、1982年には ISO(International Organization for Standardization(国際標準化機構))により国際基準として認定されました。日本では1994年(財)日本体育協会が「熱中症予防の原則およびガイドライン」を発表、環境省2006年「熱中症予防情報」サイト開設、web上で国内各地の暑さ指数(WBGT)の情報を本格的に提供し始め、2013年には全国840カ所に拡大、暑さ指数やその予測値を公開しています。
予測大分市

ここでは、① 熱中症( heatstroke )リスクの指針、暑さ指数、② 暑さ指数に大きく影響する湿度の測定器(乾湿計)と乾湿計の測定結果から湿度表読取り誤差の分布をエクセルで表示して分布や標準偏差を表示、③ 同エクセルのデータのLibre Office Calc へ移設について書いてみました。

暑さ指数とは( Web サイト(複数)からのコピーです)
湿度、気温、日差しの強さの3要素で暑さを表す指標。正式名称は湿球黒球温度(Wet-Bulb Globe Temperature)で、WBGTと略されます。
暑さ指数は黒球温度、乾球温度、湿球温度から計算されます。
暑さ指数測定

●黒球温度(GT:Globe Temperature)は、黒色に塗装された薄い銅板の球(中は空洞、直径約15cm)の中心に温度計を入れて観測します。黒球の表面はほとんど反射しない塗料が塗られています。この黒球温度は、直射日光にさらされた状態での球の中の平衡温度を観測しており、弱風時に日なたにおける体感温度と良い相関があります。
●湿球温度(NWB:Natural Wet Bulb temperature)は、水で湿らせたガーゼを温度計の球部に巻いて観測します。温度計の表面にある水分が蒸発した時の冷却熱と平衡した時の温度で、空気が乾いたときほど、気温(乾球温度)との差が大きくなり、皮膚の汗が蒸発する時に感じる涼しさ度合いを表すものです。
●乾球温度(NDB:Natural Dry Bulb temperature)は、通常の温度計を用いて、そのまま気温を観測します。

暑さ指数(WBGT)の算出式

屋外での算出式
WBGT(℃) =0.7× 湿球温度 + 0.2 × 黒球温度 + 0.1× 乾球温度
屋内での算出式
WBGT(℃) =0.7 × 湿球温度 + 0.3× 黒球温度
暑さ指数とは

黒球温度計がありませんので、湿球黒球温度(Wet-Bulb Globe Temperature)、WBGTは測れません。せめて熱中症に一番影響を与える湿度効果を知るべく、湿度を測ることにしました。

湿度の測定
我が家には湿度計と称する物が2つありましたが、その指示は大きく異なっていました。それで乾湿・湿度計を買ってきました。3つともみなその指示は異なってましたが、一番原理的な乾湿計を一番本当の湿度に近いとしました。
湿度計各種DSCF9804

乾湿・湿度計(以下乾湿計とする)
乾湿計は、湿球の示度に湿度表の Wet 矢印( )を合わせ、乾球の示度から湿度表の該当箇所の湿度値(%)を読みます。乾湿計で示される湿度は相対湿度です。
室度計

ここでの誤差は、乾・湿球それぞれの温度の読み違えと湿度表の読み違いがあります。乾湿それぞれの温度から湿度が計算される Web サイトがありますので、湿度表の読み違えの誤差はこれを基にすれば知ることができます。
乾湿計記録

湿度表の読み違い誤差
目が老眼・乱視のせいで湿度表の読取りにかなり苦労してます。
そこで毎日1~2回程度湿度を測り、誤差(湿度表からの湿度とWeb サイトで計算した湿度の差)をエクセルで表示してみました。測定データは40個もありませんが誤差の標準偏差など出して、誤差分布を正規分布と比べてみました。
1-エクセル記録

誤差の平均値、最大値、最小値、分散、標準偏差などはエクセルの関数で簡単に計算できます。これらから読取り誤差の分布と正規分布をグラフとしてみました。
私の読取り誤差はどう見ても正規分布ではないようです。

Libre Office Calc で開き、データ追加(Libre Office Calc でも正常に動作)
この程度のエクセルデータであれば問題なくLibre Office Calc に置き換えられます。
このファイルを Libre Office Calc で読み込み、データを追加してみました。時間表示が秒まで表示になりましたが、これはセルの書式で簡単に時分表示に変えられました。
2-Calc読み込みデータ追加エクセル記録

その他出来なかったのは、テキストボックスへセルの値を取り込むことでした。これはグラフにデータ数を表示させるため、テキストボックスにセル値(V3セル)を表示させ、そのテキストボックスをコピーしてグラフエリアに貼り付けるためです。しかしコピーですのでエクセルでもデータを追加したときにはグラフエリアのデータ数に反映されず、中途半端なものでしたので問題はありません。分散、標準偏差、正規分布曲線の計算、グラフ表示など何の手も加えず動作しました。
3-エクセル記録データ追加

Facsbook
10-エクセル追加終わり

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