La température de l’air seule indique mal la sensation réelle de chaleur ou de froid et les risques pour la santé. Le vent accélère la perte de chaleur du corps : une journée à 20°F peut ainsi sembler bien plus froide que ne l’indique le thermomètre. Une forte humidité empêche la sueur de s’évaporer et emprisonne la chaleur dans le corps, même lorsque l’air n’est que modérément chaud. Cette calculatrice convertit la température et les conditions météo en température apparente, celle que votre corps ressent réellement.
Calcul du refroidissement éolien
La formule du refroidissement éolien du National Weather Service, adoptée en 2001 après validation lors d’essais sur des sujets humains, calcule la température équivalente en air calme qui produirait la même perte de chaleur sur la peau exposée que la combinaison réelle de température et de vent. La formule inclut un terme élevé à la puissance 0.16, qui représente la vitesse du vent et la physique du transfert thermique par convection : chaque hausse supplémentaire de la vitesse du vent a un effet refroidissant marginal de plus en plus faible. À 5°F avec un vent de 20 mph, le refroidissement éolien est d’environ −20°F. À la même température avec un vent de 40 mph, il atteint environ −27°F : la baisse est importante, mais la sensation n’est pas deux fois plus froide, car la formule est non linéaire. Point essentiel : le refroidissement éolien mesure uniquement le rythme auquel la peau chaude perd sa chaleur. Les objets inanimés — moteurs de voiture, tuyaux exposés ou chaussées — ne peuvent pas refroidir au-dessous de la température réelle de l’air, quelle que soit la vitesse du vent. La formule n’est valable que lorsque la température de l’air est inférieure ou égale à 50°F et que le vent dépasse 3 mph ; hors de ces conditions, la calculatrice indique la température réelle.
Physique de l’indice de chaleur et de l’humidité
Le corps humain se refroidit principalement par l’évaporation de la sueur, un processus qui exige que l’air ambiant puisse absorber de l’humidité. Lorsque l’humidité relative est élevée, l’air est presque saturé et absorbe difficilement davantage de vapeur d’eau : la sueur reste sur la peau au lieu de s’évaporer, et le refroidissement est très faible. C’est pourquoi 95°F avec 20 % d’humidité à Phoenix peuvent sembler supportables, tandis que 95°F avec 80 % d’humidité à Houston sont étouffants et dangereux : l’air de Phoenix évacue efficacement la sueur, contrairement à celui de Houston. Le polynôme de régression de Rothfusz utilisé pour calculer l’indice de chaleur provient d’études empiriques sur le confort humain et la physiologie ; il ajuste une équation à plusieurs variables aux températures ressenties observées dans une grande variété de conditions de température et d’humidité. La formule est précise à ±1.3°F pour des températures de 80°F à 110°F et une humidité relative de 40 % à 100 %. Deux termes correctifs améliorent la précision aux extrêmes : forte humidité avec température modérée et faible humidité avec température élevée.
Seuils de risque pour la santé à connaître
Le NWS répartit le refroidissement éolien et l’indice de chaleur en niveaux de risque utilisés pour émettre des avis de sécurité publique. Pour le refroidissement éolien, les seuils de danger sont les suivants : sous −18°F (gelure possible en 30 minutes), sous −28°F (gelure possible en 10 minutes) et sous −38°F (gelure possible en 5 minutes, quel que soit le vent). À ces niveaux, couvrir toute la peau et limiter le temps passé dehors ne relève pas d’un simple conseil : c’est une nécessité médicale. Pour l’indice de chaleur, les niveaux sont : prudence (80–90°F), prudence extrême (90–103°F), danger (103–124°F) et danger extrême (au-dessus de 125°F). Au niveau de danger extrême, un coup de chaleur est probable pour toute personne qui fait un effort à l’extérieur ; même les personnes au repos à l’ombre sont en danger. Les personnes âgées, les jeunes enfants, les travailleurs en extérieur et les personnes atteintes de troubles cardiovasculaires sont exposés dès des seuils plus bas que les adultes en bonne santé. Les résultats de la calculatrice reprennent le code couleur de ces niveaux du NWS pour permettre d’évaluer le risque d’un coup d’œil sans avoir à mémoriser les seuils.