Οι κλιματολογικές συνθήκες του περιβάλλοντος, έχουν επιπτώσεις στη φυσική και ψυχική κατάσταση του εργαζόμενου, με τελικό αποτέλεσμα να επηρεάζουν σοβαρά την υγεία και την ασφάλειά του κατά τη διάρκεια της εργασίας.
Η θερμοκρασία του σώματος ρυθμίζεται μέσα σε ορισμένα όρια με ένα μηχανισμό ομοιόστασης, ο οποίος έχει ημερησία διακύμανση από 0.5 - 1ο C. Η δραστηριότητα αυξάνει τη θερμοκρασία του σώματος, σε σχέση με την κατανάλωση οξυγόνου περίπου κατά 0,5ο C για τη μέτρια εργασία και πάνω από 4ο C για τη βαρειά.

Οι βασικοί παράγοντες, οι οποίοι επηρεάζουν την αποθήκευση θερμότητας στον οργανισμό και καθορίζουν τη θερμοκρασία του σώματος, εκφράζονται με την εξίσωση:
M + R + C + K - E = S
Μ = Είναι η θερμότητα, η οποία παράγεται από τον μεταβολισμό του σώματος (τον βασικό) και κάθε φυσική δραστηριότητα.
R = Είναι η ανταλλαγή θερμότητας με ακτινοβολία θετική ή αρνητική, η οποία προέρχεται από την έκθεση του σώματος σε επιφάνειες μεγαλύτερης ή μικρότερης θερμοκρασίας από εκείνη του σώματος.
C = Εκείνη η μεταφορά της θερμοκρασίας θετική ή αρνητική, η οποία είναι το αποτέλεσμα των διαφορών θερμοκρασίας του σώματος με τον αέρα ή το νερό που έρχεται σε επαφή.
K = Είναι η ανταλλαγή θερμότητας με αγωγή από ή προς σώματα, με τα οποία ο άνθρωπος έρχεται σε επαφή.
E = Είναι η εξάτμιση του ιδρώτα ή του νερού από υγρά ρούχα.
S = Είναι η αποθηκευμένη θερμοκρασία του σώματος.

Η εργασία όμως σε θερμές και υγρές συνθήκες είναι δυνατό να ανατρέψει την ομοιόσταση, π.χ. η εξάτμιση του ιδρώτα δεν μπορεί να αποβάλει θερμότητα σε θερμοκρασία πάνω από 37ο C και σχετική υγρασία 80%.
Μέσα σε 10 ημέρες όμως είναι δυνατή η προσαρμογή στην υψηλή θερμοκρασία με μεγάλη αύξηση της έκκρισης ιδρώτα. Επίσης η καλή φυσική κατάσταση διευκολύνει τα άτομα να ανταποκρίνονται στο stress από υψηλή θερμοκρασία.
Η σοβαρότητα των επιπτώσεων στην υγεία από την αύξηση της θερμοκρασίας, επιτείνεται με την υγρασία και τη διάρκεια της έκθεσης.

Τα αποτελέσματα της υψηλής θερμοκρασίας στην υγεία, ταξινομημένα με σειρά αυξανόμενης σοβαρότητας είναι:

  • Ατονία, ευερεθιστικότητα, στεναχώρια
  • Χαμηλή απόδοση εργασίας, και αδυναμία συγκέντρωσης της προσοχής
  • Εξανθήματα από υψηλή θερμοκρασία
  • Κράμπες
  • Εξάντληση
  • Θερμοπληξία

Τα συμπτώματα, τα οποία αναφέρονται κατά σειρά, πριν από την κράμπες, αντιμετωπίζονται με δροσιά και χορήγηση αλατιού και νερού.
Η εξάντληση και η θερμοπληξία σημαίνουν την απώλεια του μηχανισμού της θερμορύθμισης και η κατάσταση αυτή απαιτεί τη μεταφορά του ατόμου γρήγορα σε δροσερό περιβάλλον και τη χορήγηση υγρών, ηλεκτρολυτών, παρεντερικά, εάν είναι ανάγκη. Η πλήρης αποκατάσταση της ομοιόστασης μπορεί να χρειαστεί περισσότερο από μία εβδομάδα.

Έλεγχος του περιβάλλοντος:
Το θερμικό περιβάλλον, το οποίο υπάρχει και επηρεάζει τον ρυθμό της ροής της θερμότητας γύρω από το σώμα μας, εκφράζεται με 4 παραμέτρους:

  • Τη θερμοκρασία του αέρα του ξηρού θερμομέτρου
  • Την υγρασία ή την πίεση των ατμών του αέρα
  • Την ταχύτητα του αέρα
  • Την ανταλλαγή της ακτινοβολούμενης θερμότητας μεταξύ του δέρματος και των γύρω επιφανειών

Η σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας του ξηρού θερμομέτρου και της υγρασίας φαίνονται στο ψυχομετρικό διάγραμμα. Οι δύο ποσότητες, οι οποίες μπορεί να μετρηθούν σ' αυτό τον χάρτη είναι οι θερμοκρασίες του αεριζόμενου υγρού θερμομέτρου και του ξηρού θερμομέτρου.
Επίσης η υγρασία και το ποσοστό κορεσμού (περίπου το ίδιο, όπως η σχετική υγρασία).
Η ταχύτητα του αέρα μετράται με το ανεμόμετρο και όταν οι τιμές είναι χαμηλές χρησιμοποιείται το καταθερμόμετρο. Η ταχύτητα του αέρα λαμβάνεται από τον χρόνο που χρειάζεται να ψυχθεί το καταθερμόμετρο, χρησιμοποιώντας τα νομογράμματα.
Η ανταλλαγή της ακτινοβολούμενης θερμότητας λαμβάνεται από το σφαιρικό θερμόμετρο. Όταν το όργανο επηρεαστεί από την ταχύτητα του αέρα γίνεται η διόρθωση χρησιμοποιώντας τα νομογράμματα, ώστε να έχουμε τη μέση θερμοκρασία του περιβάλλοντος.

Άλλοι παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν τη θερμοκρασία του σώματος είναι:

  • Ο ρυθμός μεταβολισμού του ατόμου, ο οποίος οφείλεται στον βαθμό δραστηριότητας
  • Το είδος των ενδυμάτων
  • Η διάρκεια της έκθεσης

Ο ρυθμός της εργασίας μπορεί να αυτορυθμίζεται, επειδή ο εργαζόμενος όταν αισθάνεται δυσφορία μειώνει το ρυθμό του. Αυτό βέβαια δεν ισχύει στα επαγγέλματα εκείνα, των οποίων η δραστηριότητα δεν είναι δυνατόν να ελεγχθεί, όπως είναι π.χ. οι πυροσβέστες, οι εργασίες διασώσεως κλπ.
Η ενδυμασία έχει κυμαινόμενη αντίσταση στη ροή της θερμοκρασίας, η οποία εκφράζεται με τη μονάδα «clo» (1 clo = 0,155o C m2 W-1).
Στο παρακάτω πίνακα δίνονται τιμές της clo για διάφορους τύπους ενδυμασίας:

Εξωτερικοί παράγοντες, όπως η υγρασία και ο άνεμος, επηρεάζουν την αντίσταση της ενδυμασίας στη ροή της θερμότητας (Heat flow). Το υγρό ντύσιμο έχει χαμηλή αντίσταση. Οι μεγάλες ταχύτητες του αέρα τείνουν να εξουδετερώσουν την ενδυμασία μειώνοντας την αντίστασή της, ενώ με ανοικτό ντύσιμο, ο αέρας μπορεί να μετακινεί τον αποθηκευμένο εσωτερικό ζεστό αέρα.

  clo
Γυμνός 0
Ημίγυμνος με «σόρτς» 0,1
Ελαφρό θερινό ένδυμα 0,5
Τυπικό εσωτερικό ένδυμα 1,0
Βαρύ ένδυμα και εσώρουχα 1,5
Πολικό ντύσιμο 3-4
Πρακτικά το μέγιστο 5

Η διάρκεια της έκθεσης μπορεί να διακυμαίνεται ανάλογα με το σύστημα εργασίας - ανάπαυσης που εφαρμόζεται. Έχουν γίνει προσπάθειες να υπολογιστούν μαζί μερικοί από τους παράγοντες, οι οποίοι προαναφέρθηκαν μέσα από ένα απλό δείκτη που θα αναπαριστάνει ένα θερμικό περιβάλλον, από το οποίο θα μπορούσε να εκτιμηθεί ο βαθμός κινδύνου.

Μερικοί από τους δείκτες είναι οι εξής:
Θερμοκρασία της υγρής σφαίρας (WBGT) (Wet Bulb Globe Temperature).
Για χρήση σε εσωτερικούς χώρους: WBGT = 0,7 tn + 0,3 tg
Για χρήση σε εξωτερικούς χώρους: WBGT = 0,7 tn + 0,2 tg + 0,1 t
όπου tn είναι η φυσική ή χωρίς αερισμό θερμοκρασία του υγρού θερμομέτρου.
tg είναι η θερμοκρασία της σφαίρας και t είναι η θερμοκρασία του ξηρού θερμομέτρου.

Ο παρακάτω πίνακας δίνει τα συνιστώμενα χρονικά διαστήματα εργασίας - ανάπαυσης για διάφορες τιμές της WBGT:

Φορτίο Εργασίας (συνολικά)
    Ελαφρά Μέτρια Βαρειά
Συνεχής Εργασία   30 26.8 25.0
75% εργασία 25% ανάπαυση ανά ώρα 30.6 28.0 25.9
50% εργασία 50% ανάπαυση ανά ώρα 31.4 29.4 27.9
25% εργασία 75% ανάπαυση ανά ώρα 32.2 31.1 20.0

Αποτελεσματική και διορθωμένη αποτελεσματική θερμοκρασία CET (Effective and Corrective Effective Temperature).
Οι τρεις χάρτες δίνουν τις βασικές φυσιολογικές και διορθωμένες διαβαθμίσεις της CET. Η βασική διαβάθμιση αναφέρεται σε ένα εργαζόμενο ημίγυμνο, η φυσιολογική διαβάθμιση σε ένα εργαζόμενο ελαφρά ντυμένο και η διορθωμένη διαβάθμιση υπολογίζει τον ρυθμό εργασίας.
Για να χρησιμοποιήσουμε τους χάρτες πρέπει να ενώσουμε τη θερμοκρασία της σφαίρας ή τη θερμοκρασία του ξηρού θερμομέτρου με μία ευθεία γραμμή με τη θερμοκρασία του υγρού θερμομέτρου. Η CET μπορεί να διαβαστεί στο νομόγραμμα, εκεί που η ευθεία γραμμή συναντά τη γραμμή της ταχύτητας του αέρα.

Δείκτης θερμοκρασιακού «stress» (HSI) (Heat Stress Index).
Ο δείκτης αυτός υπολογίζεται ως εξής:
HSI = (Ereq / Emaix) x 100%

όπου
Ereq = M + R + C watt, για ελαφρά ντυμένα άτομα.
Emax = 12,5 v0,6 (56 - Ps) watt.
M = ρθμός μεταβολισμού του εργαζόμενου σε watt
C = 8,1 v0,6 (t - 35) watt για ημίγυμνα άτομα.
Ps = Η πίεση των ατμών του αέρα.

Είναι μια κατά προσέγγιση τιμή, την οποία βρίσκουμε όταν διαβάσουμε την περιεκτικότητα ατμών του αέρα σε Kg Kg-1 από ένα ψυχρομετρικό χάρτη και πολλαπλασιάσουμε επί 1560.
tr = Η μέση ακτινοβολούμενη θερμοκρασία
οC t = Η θερμοκρασία του ξηρού θερμομέτρου
οC v = H ταχύτητα του αέρου σε m.s-1

Τελικά η σχέση εργασίας - ανάπαυση μπορεί να υπολογιστεί ως εξής:
Χρόνος εργασίας = (4400 / Ereq - Emax) * min

Χρόνος ανάπαυσης = (4400 / Emax - Ereq) * min

Το παραπάνω όριο ασφαλείας είναι όταν ο HSI φθάνει το 100%, κάθε τιμή πάνω από αυτό προκαλεί άνοδο της θερμοκρασίας του σώματος, η οποία αν συνεχιστεί για περισσότερο χρόνο οδηγεί σε stress.