Le fameux «facteur vent»

Le facteur de refroidissement éolien n'est pas une... (Photo Le Soleil, Patrice Laroche)

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Le facteur de refroidissement éolien n'est pas une mesure de température, mais un indicateur de la température qu'il devrait faire (sans vent) pour que la perte de chaleur soit équivalente à celle qui se produit lorsqu'on tient compte du vent.

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(Québec) «Nous sommes des adeptes de motoneige et, lors d'un voyage, notre groupe se posait une question concernant le «facteur vent»: si nous roulons à 90 km/h à une température de - 25 °C, quel peut être le facteur éolien? Et si, en plus, il y a des vents de face de 30 ou 40 km/h, alors comment se calcule ce fameux facteur?» demande Serge Trudel, de Pont-Rouge.

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60 ANS DE CALCULS

Le Soleil

À l'origine, ce sont deux explorateurs américains, Charles Passel et Paul Siple, qui ont «inventé» le facteur de refroidissement éolien lors d'un séjour en Antarctique dans les années 40. Le principe, fort simple, en était déjà connu: puisque l'air ne transmet pas bien la chaleur (pour tout dire, c'est un assez bon isolant), il se forme toujours autour de nous, ou de tout objet plus chaud que l'air ambiant, une petite couche d'air réchauffé. En soufflant, évidemment, le vent dissipe cette confortable petite couche, d'où un refroidissement plus rapide. Le «facteur vent» n'est donc pas une mesure de température, mais un indicateur de la température qu'il devrait faire (sans vent) pour que la perte de chaleur soit équivalente à celle qui se produit lorsque l'on tient compte du vent.

Pour mesurer cet effet de façon systématique, Passel et Siple avaient accroché des cylindres de plastique remplis d'eau hors de leur campement, en notant soigneusement le temps qu'il fallait pour que l'eau gèle, la température qu'il faisait et la vitesse du vent. Ce qui leur a permis d'accoucher d'une formule mathématique qui prédisait cet effet - et ils ont même inventé l'expression anglaise encore utilisée aujourd'hui, wind chill factor.

Cela a donné des formules que l'on trouve dans le texte ci-dessous. Ceux qui le veulent pourront les examiner, mais ceux qui n'ont pas la tête à faire un peu de maths le dimanche matin n'ont qu'à savoir ceci: cette formule était très, très imparfaite et surestimait systématiquement le refroidissement ressenti. Ainsi, quand il faisait - 15 °C et que le vent soufflait à environ 50 km/h, cette formule donnait une valeur de - 41 °C, ce qui était beaucoup trop bas - la version actuelle donnerait - 29 °C.

Nouvelle formule

Cet écart était toutefois beaucoup plus faible pour les températures plus douces et les vents plus faibles, si bien que l'ancienne formule a quand même été utilisée pendant plusieurs décennies. En 2000, cependant, Environnement Canada et la National Oceanic and Atmospheric Administration (aux États-Unis) ont fini par décider de changer cette formule que tous savaient très perfectible, d'après des documents que nous a fait parvenir le météorologue d'Environnement Canada André Cantin. L'année suivante, donc, une expérience a été menée à l'Institut de médecine environnementale de la Défense, à Toronto, sur six hommes et six femmes - ce qui, disons-le, était déjà une bien meilleure base pour étudier la température ressentie que les bouteilles de plastique de Siple et Passel. Tous ont dû marcher pendant d'assez longues périodes(30 minutes par changement de variable) sur un tapis roulant qui avait été installé dans une soufflerie réfrigérée, où ils furent exposés à des températures de - 10, 0 et+ 10 °C, et des vents de deux, cinq et huit mètres par seconde (donc 7, 18 et 29 km/h). Leur température interne était mesurée en permanence, et des capteurs étaient placés en divers endroits de leur visage (tout le reste de leur corps était couvert) pour prendre la température de leur peau.

Améliorations

De là est issue la nouvelle formule, employée au Canada et aux États-Unis depuis 2001. Encore une fois, le détail se trouve dans l'encadré, mais notons tout de même que ce calcul tient désormais compte du fait que la vitesse du vent à1,5 mètre du sol est habituellement plus basse qu'à 10 mètres - altitude où les météorologues mesurent la force des vents - ce qui n'était pas le cas auparavant. C'est donc une amélioration supplémentaire.

Et pour répondre au cas que nous soumet notre lecteur, disons que oui, la vitesse du vent et celle des déplacements doivent être additionnées. Ainsi, en filant à 90 km/h avec un vent de face de 30 km/h, on a un «vent total» de 120 km/h. Et si la température de l'air est de - 25 °C, la température ressentie sera alors de - 48 °C.

Autres sources :

FRANCIS MASSEN. The New Windchill Formula: A Short Explanation, Station météorologique du Lycée classique de Diekirch, 2001. http://meteo.lcd.lu/papers/windchill/newwindchill.html

SA. Wind Chill Calculator, CSG Network, 2011. http://www.csgnetwork.com/windchillcalc.html

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