L'humidité est une variable météorologique importante car la vapeur d'eau est toujours présente dans l'air que nous respirons. Quelle que soit la température, cet air contient presque toujours de la vapeur d'eau. Nous sommes habitués à l'humidité, surtout lors des journées les plus froides de l'hiver. Si vous souhaitez en savoir plus sur cette variable, vous pouvez consulter notre article sur l' importance de l'humidité en météorologie.
L'eau est l'un des principaux composants de l'atmosphère et peut être trouvée dans les trois états (gaz, liquide et solide). Dans cet article, je vais vous expliquer tout ce que vous devez savoir sur l'humidité en tant que variable météorologique et à quoi elle sert. Voulez-vous en savoir plus?
Qu'est-ce que l'humidité? Types d'humidité
L'humidité correspond à la quantité de vapeur d'eau présente dans l'air. Cette quantité n'est pas constante ; elle dépend de divers facteurs, tels que les précipitations récentes, la proximité de la mer, la présence de végétation, etc. Elle dépend également de la température de l'air. Lorsque la température baisse, l'air peut contenir moins de vapeur d'eau, ce qui explique la formation de buée ou de rosée la nuit. L'air se sature alors de vapeur d'eau et ne peut plus en contenir autant ; la vapeur d'eau se condense alors en liquide. Il est intéressant de noter que l'air du désert peut contenir plus d'humidité que l'air polaire, car l'air chaud ne se sature pas aussi rapidement en vapeur d'eau et peut en contenir davantage sans que celle-ci ne se condense en eau liquide.
Il y a plusieurs façons de faire référence à la teneur en humidité dans l'atmosphère:
- Humidité absolue: masse de vapeur d'eau, en grammes, contenue dans 1m3 d'air sec.
- Humidité spécifique: masse de vapeur d'eau, en grammes, contenue dans 1 kg d'air.
- Rzone de mélange: masse de vapeur d'eau, en grammes, dans 1 kg d'air sec.
Cependant, la mesure d'humidité la plus couramment utilisée est l'humidité relative , exprimée en pourcentage (%). Elle se calcule en divisant la teneur en vapeur d'eau de la masse d'air par sa capacité maximale et en multipliant le résultat par 100. Comme mentionné précédemment, plus la température d'une masse d'air est élevée, plus elle peut contenir de vapeur d'eau, et donc plus son humidité relative est élevée. Pour en savoir plus, consultez la documentation sur l'humidité relative.
Quand une masse d'air est-elle saturée?
La capacité maximale à retenir la vapeur d'eau est appelée pression de vapeur saturante. Cette valeur indique la quantité maximale de vapeur d'eau qu'une masse d'air peut contenir avant de se transformer en eau liquide.
Grâce à l'humidité relative, on peut évaluer le degré de saturation d'une masse d'air. Ainsi, lorsque l'humidité relative atteint 100 %, cela signifie que la masse d'air est saturée. Dès lors, toute vapeur d'eau supplémentaire se condense en gouttelettes (rosée) ou en cristaux de glace , selon les conditions ambiantes. Ce phénomène est fréquent à l'aube, lorsque les températures ont chuté de manière significative. En effet, la température de l'air étant alors très basse, il ne peut plus contenir de vapeur d'eau. À mesure que la température remonte, l'air peut de nouveau contenir de la vapeur d'eau sans se saturer, et la formation de gouttelettes d'eau cesse.
Par exemple, dans les régions côtières, les étés sont très humides et la chaleur est étouffante car les gouttelettes d'eau des vagues restent en suspension dans l'air les jours de vent. Cependant, en raison des températures élevées, ces gouttelettes ne peuvent ni se condenser ni atteindre la saturation , l'air pouvant contenir une grande quantité de vapeur d'eau. C'est pourquoi il ne se forme pas de rosée en été.
Comment faire saturer une masse d'air?
Pour bien comprendre ce phénomène, il faut penser à l'air que nous expirons par la bouche lors des nuits d'hiver. L'air expiré a une certaine température et une certaine teneur en vapeur d'eau. Cependant, lorsqu'il sort de notre bouche et entre en contact avec l'air froid extérieur, sa température chute brutalement. Ce refroidissement réduit la capacité de l'air à contenir de la vapeur d'eau, qui se condense alors et forme l'air expiré.
Je tiens à souligner une fois de plus que c'est le même mécanisme qui explique la formation de la rosée sur nos véhicules lors des froides nuits d'hiver. Par conséquent, la température à laquelle une masse d'air doit être refroidie pour produire de la condensation, sans que sa teneur en vapeur d'eau ne soit modifiée, est appelée point de rosée. Pour mieux comprendre ce phénomène, je vous invite à vous renseigner sur la variation de l'humidité en fonction de la température.
Pourquoi les vitres des voitures s'embuent-elles et comment les supprimer?
Pour résoudre ce problème, qui peut survenir en hiver, notamment par temps pluvieux, il faut tenir compte de la saturation de l'air. Lorsque nous entrons en voiture, la teneur en vapeur d'eau à l'intérieur du véhicule augmente avec notre respiration et, en raison des basses températures, l'air se sature très rapidement (son humidité relative atteint 100 %). Lorsque l'air intérieur est saturé, de la buée se forme sur les vitres car il ne peut plus contenir de vapeur d'eau. Or, nous continuons d'inspirer et d'expirer, ce qui provoque la saturation de l'air et la condensation de l'excédent de vapeur d'eau en eau liquide.
Cela se produit car la température de l'air est restée constante, mais une grande quantité de vapeur d'eau s'est accumulée. Comment remédier à ce problème et éviter un accident dû à la visibilité réduite par la buée sur les vitres ? Il faut utiliser le chauffage. En dirigeant la chaleur vers les vitres, on augmentera la température de l'air, ce qui lui permettra de contenir davantage de vapeur d'eau sans se saturer. Les vitres seront ainsi désembuées et nous pourrons conduire en toute sécurité, sans risque supplémentaire.
Comment mesurez-vous l'humidité et l'évaporation?
L'humidité se mesure généralement à l'aide d'un instrument appelé psychromètre. Celui-ci se compose de deux thermomètres identiques. L'un, appelé « thermomètre sec », mesure simplement la température de l'air. L'autre, appelé « thermomètre humide », est muni d'un bulbe recouvert d'une mèche humidifiée par une autre mèche reliée à un réservoir d'eau. Son fonctionnement est très simple : l'eau qui imbibe la mèche s'évapore, absorbant la chaleur de l'air ambiant, ce qui entraîne une baisse de température. Selon la température et la teneur initiale en vapeur d'eau de la masse d'air, la quantité d'eau évaporée sera plus ou moins importante, ce qui se traduira par une baisse de température correspondante au niveau du thermomètre humide. L'humidité relative se calcule à l'aide d'une formule mathématique reliant ces deux valeurs. Pour plus de simplicité, le thermomètre est fourni avec des tables qui donnent directement la valeur de l'humidité relative à partir des relevés des deux thermomètres, évitant ainsi tout calcul.
Il existe un autre instrument, plus précis que le précédent, appelé aspyropsychromètre, dans lequel un petit moteur assure la ventilation continue des thermomètres.
Comme vous pouvez le constater, en matière de météorologie et de climatologie, l'humidité est assez importante.