Humidity et Humidex

L'humidité est liée à la teneur ou au contenu en vapeur d'eau de l'air. La vapeur d'eau atmosphérique est invisible, mais toujours présente. Sa concentration en volume varie d'une valeur voisine de zéro à un maximum d'environ 4 p. 100.

La vapeur d'eau est très importante en météorologie. Une grande partie de ce qui forme le temps, soit les nuages, la rosée, la pluie, la neige, le brouillard et le gel, est causée par l'humidité atmosphérique. La vapeur d'eau est le seul gaz qui se liquéfie ou se solidifie dans les conditions atmosphériques normales. Le temps qu'il fera dépend principalement de cette propriété. La vapeur d'eau est révélée par un air chaud et lourd, des vêtements moites, une peau suintante par temps très humide et des lèvres gercées, des cheveux difficiles, intraitables, par temps peu humide.

La concentration maximale en vapeur d'eau dans l'air augmente fortement avec la température. Le volume d'air qui peut contenir 250 ml d'eau à 0 °C en contiendra 500 ml à 10 °C, 1 l à 22 °C et 2 l à 33 °C. Toutefois, il y a une limite maximale précise à la quantité de vapeur d'eau que l'air peut contenir. Lorsque cette concentration maximale est atteinte à une température donnée, l'air est dit saturé.

Humidité relative

De toutes les expressions descriptives du contenu en vapeur d'eau de l'air, la plus courante et peut-être la moins comprise est l'humidité relative. Par définition, l'humidité relative est le rapport en pourcentage de la concentration effective en vapeur d'eau d'un volume d'air à la concentration maximale qui pourrait être atteinte dans ce même volume à la même température. L'humidité relative indique le degré de saturation de l'air et non son contenu en eau. Elle est de 100 p. 100 dans les nuages et le brouillard et de 10 p. 100 au plus au-dessus des déserts durant le jour. À 22 °C, l'air peut contenir environ 8 g de vapeur d'eau par m³ (c'est sa capacité). Si ce volume n'en contient que 4 g, l'air est à moitié saturé et son humidité relative est de 50 p. 100.

La valeur de l'humidité relative n'indique pas le contenu en eau de l'air. Une humidité relative élevée n'implique pas nécessairement une humidité absolue importante. Une humidité relative de 70 p. 100 un jour de 10 °C semble bien différente de celle de même valeur un jour de 20 °C. Si l'air reste le même, son contenu en vapeur d'eau varie très peu durant le jour. Cela n'est pas vrai pour l'humidité relative. Elle suit la température de façon à peu près inverse : si la température diminue, elle augmente et, si la température augmente, elle diminue. En général, l'humidité relative atteint son maximum à l'aube, pendant la partie la plus froide du jour, et devient minimale au milieu de l'après-midi, quand la température est maximale. Elle a tendance à être plus élevée en hiver et moindre en été.

Point de rosée

Le point de rosée est la température à laquelle il faut refroidir un volume d'air à pression constante pour atteindre la saturation. Il indique mieux le contenu en vapeur d'eau de l'air que l'humidité relative. Si la température de l'air près du sol est de 23 °C et le point de rosée de 13 °C, il faut refroidir cet air de 10 °C pour atteindre la saturation. Le point de rosée est indépendant de la température effective de l'air. Donc, durant un jour d'été, le point de rosée reste constant tant que le contenu en vapeur d'eau de l'air ne change pas, tandis que l'humidité relative diminue et augmente.

L'air est non saturé tant que sa température est supérieure au point de rosée. Un air non saturé peut donc accepter davantage de vapeur d'eau. L'air qui se refroidit jusqu'à son point de rosée est surchargé et cède son excès de vapeur d'eau qui participe alors à la formation des nuages, de la pluie, du brouillard, ou de la condensation de la rosée ou de la glace sur les surfaces froides des gazons ou des véhicules par exemple.

Plus le point de rosée est élevé, plus l'air est humide. Si le point de rosée avoisine 20 °C, la plupart des gens trouvent le temps chaud et humide, même si l'humidité relative correspondante est « seulement » de 50 p. 100 à 32 °C.

Humidex

Au fil des ans, on a proposé diverses façons d'exprimer numériquement les différentes combinaisons de température et d'humidité pour évaluer les sensations corporelles d'une personne moyenne par temps chaud et humide. La façon la plus familière aux Canadiens est l'indice humidex (ou indice de bien-être). Il est utilisé au Canada depuis 1965. C'est le pendant estival du refroidissement éolien, dans le sens qu'il représente une température d'air équivalente. On associe un air possédant une température et une humidité données à un air plus chaud et de contenu en vapeur d'eau négligeable, mais équivalent en bien-être. Le bien-être est une notion subjective et dépend grandement de l'âge et de la santé de chacun. Les conditions météorologiques qui rendent un enfant irritable peuvent donner des crampes de chaleur à un adolescent, épuiser un adulte et provoquer un coup de chaleur chez une personne âgée. L'indice humidex utilisé comme indice de bien-être global par temps chaud est limité, car il ne tient pas compte d'autre facteurs, tels que la pression, la vitesse du vent, les précipitations, l'ensoleillement ou les pollens.

Les longues périodes d'humidité élevée sont exceptionnelles au Canada, sauf dans le Sud-Ouest de l'Ontario et, à l'occasion, dans le Sud-Est du Manitoba et dans le Sud-Ouest du Québec, quand un air chaud et humide arrive du golfe du Mexique et des Caraïbes. En général, l'indice humidex diminue lorsque la latitude augmente. Un indice humidex supérieur à 45 °C est rare au Canada. Durant les 20 dernières années, par exemple, il n'a été égal ou supérieur à 45 °C que durant deux heures à Toronto et une heure à Ottawa. Jusqu'en 2007, le record de tous les temps pour le facteur humidex au Canada était de 52,1 °C, enregistré à Windsor, Ontario. À ce temps, la température était de 35 °C et le point de rosée à 29 °C. Ce record cependant fut brisé le 25 juillet 2007 à Carman, Manitoba, lorsque la température atteignit 34 °C et le point de rosée 30 °C, créant ainsi un facteur humidex de 53 °C.

Humidité extrême au Canada