WBGT — Stress Termico Italia

Mappa interattiva dell’Italia in tempo reale che mostra l’indice di stress da calore WBGT (Wet Bulb Globe Temperature, ISO 7243), costruita con ixMaps.

Mappa live: https://gjrichter.github.io/stage/live/temperature_attuali_wbgt_kde.html File: stage/live/temperature_attuali_wbgt_kde.html

Intento della mappa

L’obiettivo è andare oltre la semplice temperatura dell’aria e mostrare come cambia la pressione del caldo sul corpo umano, mettendo a confronto sulla stessa mappa diversi livelli di lettura della situazione termica:

Temperatura misurata — il dato grezzo dell’aria, il punto di partenza.
Temperatura percepita (apparente) — quanto caldo si sente davvero, perché umidità e vento modificano la sensazione rispetto al termometro.
WBGT (ISO 7243) — un indice normato di stress da calore per ambienti outdoor (lavoro, sport), che pesa l’evaporazione (bulbo umido), la radiazione solare (temperatura del globo) e l’aria. (un grazie a Lorenza Perrone per il suo suggerimento di integrazione WBGT)

Passando da una modalità all’altra si vede come la stessa giornata si trasforma: una temperatura moderata può nascondere uno stress elevato in presenza di alta umidità e sole intenso, mentre aria secca e ventilata possono ridurre lo stress reale anche con temperature alte. Confrontare misurata → percepita/WBGT rende visibile questa differenza, che è ciò che conta per la salute delle persone.

Target: offrire una lettura immediata del rischio termico in Italia. I due indici servono pubblici diversi:

la temperatura apparente è orientata al comfort e all’attività fisica (sport, vita all’aperto, popolazione generale): risponde a “quanto sarà faticoso e sgradevole muoversi con questo caldo?”;
il WBGT è lo standard normato per la sicurezza sul lavoro (medicina del lavoro, cantieri, agricoltura, forze armate): risponde a “quando va ridotto o sospeso il lavoro all’aperto?”, con soglie ufficiali di azione.

Avere entrambi sulla stessa mappa permette a ciascun pubblico di leggere la situazione con l’indice giusto per il proprio scopo.

Tutti i modelli di stress sono calcolabili perché MeteoHub serve tutti i valori necessari (temperatura, umidità, vento e radiazione solare) dalla stessa rete di stazioni. Un’unica differenza pratica: il WBGT ha meno punti delle altre modalità, perché la radiazione solare è misurata solo da un sottoinsieme di stazioni — e senza quel dato la temperatura del globo non è calcolabile.

Cosa mostra

All’apertura la mappa parte in modalità WBGT: ogni stazione è un grafico a lollipop colorato secondo le fasce di rischio ISO 7243, sovrapposto a un campo KDE (interpolazione spaziale) colorato con le stesse fasce. L’utente può passare a tre altre modalità: Temperature misurate, Temperature percepite, Umidità.

Catena dati

I dati provengono dall’API REST di MeteoHub (Agenzia ItaliaMeteo — https://meteohub.agenziaitaliameteo.it/api/observations), la piattaforma meteorologica nazionale che aggrega oltre 4000 stazioni e 3 milioni di osservazioni giornaliere. L’endpoint accetta una query sul reftime (timestamp in UTC) e sul codice prodotto BUFR, restituendo le ultime osservazioni in JSON.

Una GitHub Action (fetch-meteohub-data.yml, repo data) interroga l’API ogni ora filtrando esplicitamente la licenza CCBY_COMPLIANT (solo dati ridistribuibili con attribuzione, CC-BY), con reliabilityCheck=true e last=true per prendere il valore più recente e verificato di ciascuna stazione. Scarica quattro variabili BUFR, le salva come file JSON nel repo data e li commit-pusha; da lì sono servite via CDN jsDelivr (cache globale) e consumate dalla mappa insieme a un metadata.json con l’ora dell’ultimo aggiornamento.

Codice BUFR	Variabile	Uso
`B12101`	Temperatura aria a 2 m	Ta
`B13003`	Umidità relativa a 2 m	RH → Tnw
`B11002`	Velocità vento a 10 m	v → Tg
`B14198`	Irradiazione solare (W/m²)	S → Tg

La pipeline è completamente serverless: nessun backend, solo l’Action schedulata + file statici su CDN.

Calcolo della temperatura apparente

La temperatura apparente (AT) usa la formula semplificata BOM/Steadman, valida sia per il caldo che per il freddo:

AT = Ta + 0.33·e − 0.70·v − 4

Ta — temperatura dell’aria (°C)
v — velocità del vento a 10 m (m/s)
e — pressione di vapore (hPa), ricavata da temperatura e umidità relativa:

e = (RH / 100) · 6.105 · exp( 17.27·Ta / (237.7 + Ta) )

L’umidità (tramite e) alza la temperatura percepita, il vento la abbassa. Bastano quindi temperatura, umidità e vento — variabili presenti in quasi tutte le stazioni — quindi la modalità Temperature percepite copre molti più punti del WBGT, che richiede in più la radiazione solare.

Calcolo del WBGT

Per ogni stazione che dispone del dato di radiazione solare:

WBGT = 0.7·Tnw + 0.2·Tg + 0.1·Ta

Tnw — bulbo umido naturale, formula di Stull (2011), accuratezza ±0.3 °C
Tg — temperatura del globo, approssimazione di Liljegren: Tg = T + 0.0146·S − 0.70·v
Ta — temperatura dell’aria secca

Le stazioni senza dato solare (necessario per Tg) non vengono calcolate → circa 226 stazioni attive. Questo è il motivo per cui il WBGT copre meno stazioni della temperatura percepita.

Filtri qualità

Prima del calcolo:

Filtro outlier IQR globale — min = Q1 − 3·IQR, max = Q3 + 3·IQR
Filtro spaziale — stazioni che si discostano di più di 8 °C dalla mediana delle vicine entro 80 km vengono escluse
Umidità — valori > 105% o < 0% scartati come errori di sensore

Le quattro modalità

Modalità	Variabile	KDE
Temperature misurate	temperatura aria	anomalie (campo rosso sopra la media)
Temperature percepite	temperatura apparente (BOM/Steadman)	anomalie
Umidità	umidità relativa, celle aggregate	nessuno
WBGT	stress termico ISO 7243	fasce di rischio

KDE adattivo

In modalità WBGT il KDE interpola i valori assoluti e li colora con le fasce di rischio ISO 7243.
In Misurate / Percepite il KDE interpola le anomalie (deviazione % dalla media) con un campo rosso, ma con un inviluppo a soglia assoluta (vedi sotto).
La legenda nel sidebar — etichetta, swatch colore e descrizione — cambia automaticamente con il tema attivo.
In Umidità il blocco KDE viene nascosto (lì non c’è interpolazione).

Inviluppo a soglia assoluta (KDE anomalie)

Il KDE delle anomalie normalizzava la deviazione dividendo per la media ((T − media) / |media| · 100). Questo amplificava le anomalie a basse temperature: una differenza di 3 °C valeva ~60% in inverno (media 5 °C) contro ~10% in estate (media 30 °C), facendo apparire rosso scuro anche senza calore reale.

Per mediare, il campo viene moltiplicato per un inviluppo basato sulla temperatura assoluta locale interpolata:

env = clamp( (T_locale − T_LO) / (T_HI − T_LO), 0, 1 )   con T_LO = 24 °C, T_HI = 33 °C
valore_KDE = deviazione · env

sotto 24 °C l’inviluppo è 0 → la cella non viene disegnata
sopra 33 °C l’inviluppo è 1 → comportamento pieno
in mezzo, intensità proporzionale al calore reale

Il rosso scuro richiede quindi sia un’anomalia positiva sia una temperatura realmente alta. Esempi:

Scenario	media → picco	deviazione	inviluppo	risultato
Freddo	5 → 8 °C	60%	0.00	non disegnato
Mite	22 → 27 °C	23%	0.33	7.6 (chiaro)
Caldo	33 → 37 °C	12%	1.00	12 (moderato)
Afa	30 → 40 °C	33%	1.00	33 (rosso scuro)

Le soglie KDE_T_LO / KDE_T_HI sono costanti regolabili nel codice.

Fasce di rischio ISO 7243

Colori del KDE in modalità WBGT:

Colore	WBGT	Rischio
🔵 `#4575b4`	< 18 °C	nessun rischio
🟢 `#66bd63`	18–25 °C	rischio basso
🟠 `#fdae61`	25–28 °C	rischio moderato
🔴 `#a50026`	28–30 °C	rischio alto
🟣 `#4d0026`	> 30 °C	molto alto / pericoloso

WBGT vs Temperatura apparente

	AT (BOM/Steadman)	WBGT (ISO 7243)
Uso	comfort percepito, bollettini	sicurezza lavoro / sport
Radiazione solare	no	sì (temperatura globo)
Vento	esplicito	implicito (bulbo umido)
Umidità	pressione vapore	bulbo umido
Soglie normative	no	sì

Il WBGT può risultare più basso sia della temperatura apparente sia della temperatura misurata: con aria secca e ventilata il bulbo umido scende molto sotto l’aria secca, perché la sudorazione raffredda in modo efficiente. È questo che lo rende l’indice corretto per valutare il rischio fisiologico (usato da medici del lavoro, eserciti, comitati olimpici).

Dettagli UI

Legenda WBGT dedicata (TEXTLEGEND) con formula, variabili e fasce di rischio
Pannello statistiche mode-aware — “WBGT medio”, conteggio stazioni attive, stazioni escluse riportate come “senza dato solare” (non outlier)
Slider opacità e smoothing del KDE; slider “evidenzia valori alti”
Popup informativo con la spiegazione completa di WBGT, formula, filtri e fonti dati
Asset ixMaps serviti via jsDelivr CDN

Dati: MeteoHub — ItaliaMeteo (licenza CC-BY) · Visualizzazione: iXMaps / Data Viz Italia

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