Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

    

Que signifie un taux d'humidité de 100% ?

 

 

Lorsque le taux d'humidité atteint 100%, cela veut-il dire que nous respirons de l'eau pure ? Pourtant, dans les pays tropicaux, nous ne nous noyons pas en respirant !

Oui, mais c'est là une belle leçon de choses concernant les statistiques. Certains se révèlent extrêmement habiles quand il s'agit de les manipuler pour soutenir des idées... pour le moins aberrantes. Nous reviendrons là-dessus, dans un contexte différent, mais je lance le problème : pour se rassurer en avion, certains prétendent que la probabilité de mourir dans un accident d'avion est plus faible que celle d'être attaqué par un requin... Traduction : les attaques de requins rendent les avions plus sûrs.

Revenons à l'humidité pour le moment. La question essentielle à se poser, avec les pourcentages, c'est 100% de quoi ?

La véritable dénomination de cette grandeur est l'humidité relative. L'humidité n'a donc dans le langage courant rien d'absolu ; elle est relative à un niveau maximum - mais faible - de vapeur d'eau dans l'air. Remarquez qu'il s'agit ici de vapeur, pas de liquide. Même quand le taux d'humidité relative monte à 100% à température ambiante - elle varie avec la température -, il n'y a qu'une molécule d'eau pour quarante ou cinquante "molécules" d'air.

Le mot "vapeur" est d'ailleurs assez amusant. Tout ce qu'il signifie est "gaz", cet état de la matière dans lequel les molécules volent librement, laissant d'énormes espaces entre elles. Toute substance peut être transformée en gaz si on la chauffe suffisamment (ou si on diminue la pression) pour complètement séparer ses molécules les unes des autres. C'est seulement quand le gaz en question vient de quitter le liquide qu'on le nomme vapeur. On qualifie l'oxygène de l'air de gaz parce que nous (en majorité) ne l'avons jamais vu sous forme liquide. Mais nous ne qualifions pas en général l'eau gazeuse de gaz car elle provient de l'eau liquide (accompagnée de bulles de dioxyde de carbone). On l'appelle vapeur d'eau.

Mais, d'abord, pourquoi l'eau choisit-elle de se transformer en vapeur ? Quelle que soit sa température, l'eau trouve un équilibre unique entre sa tendance à se trouver sous sa forme de liquide et sa tendance à se trouver sous forme de vapeur. A des températures élevées, cet équilibre favorise la vapeur, car les molécules se déplacent plus vite et peuvent s'échapper plus facilement. Et donc, plus la température est élevée, plus l'eau a tendance à se trouver sous forme gazeuse plutôt que liquide. La pression intervient également sur cet équilibre.

Si vous mettez de l'eau à une certaine température dans une boîte fermée, elle remplira la boîte avec une quantité de vapeur caractéristique de sa température, et s'arrêtera. Le processus s'arrête quand il y a autant de molécules liquides à quitter le liquide que de molécules gazeuses à frapper la surface du liquide et à y rester collées. Quand ces deux processus se produisent à la même vitesse, il n'y a plus de changement apparent : le liquide et la vapeur sont en équilibre.

Beaucoup de gens, y compris certains scientifiques, aimeraient dire que l'air de la boîte est maintenant saturé en vapeur d'eau, comme si c'était un chiffon mouillé retenant autant d'eau qu'il le peut. Mais c'est une façon trompeuse de voir les choses. Nous le disons autrement : la quantité de vapeur dans la boîte est égale à 100% de la quantité maximale possible à cette température. Autrement dit, l'humidité relative est de 100%. S'il n'y avait que la moitié de cette quantité d'eau, on dirait que l'humidité relative est de 50%, et ainsi de suite...

Si nous vivions dans une boîte close contenant un peu d'eau liquide, l'humidité relative serait toujours de 100% - 100% de la quantité maximale de vapeur à cette température. Mais ce n'est bien sûr pas le cas. Nous sommes soumis à des vents qui changent constamment, qui portent de l'air chaud, de l'air froid, de l'air à haute ou basse pression, et à tout ce que le climat a trouvé pour éparpiller la vapeur d'eau d'un endroit à un autre. C'est pour cette raison que le taux d'humidité n'est pas toujours de 100%, même quand il pleut, ni même au-dessus des océans.

Dans un hammam ou dans un sauna, l'humidité relative est de 100% et des poussières. Pour commencer, la température est délibérément élevée, pour qu'il y ait autant de vapeur d'eau que possible dans l'air. Mais, en plus de cette quantité maximale de vapeur d'eau, il y a de petites gouttes d'eau en suspension dans l'air. On appelle cela le brouillard. Dans un hammam, vous respirez en fait de l'eau liquide. Mais personne ne s'est jamais noyé en respirant du brouillard à une température raisonnable, car il y a largement assez d'air entre les gouttes en suspension.
Attention tout de même : la vapeur d'eau peut atteindre des températures dangereuses, selon la façon dont elle a été produite et selon la pression. La vapeur d'un hammam est de la "vapeur froide", qui n'est pas plus chaude que l'air de la pièce.

Une notion liée : le point de rosée
Les météorologues adorent nous donner la température du point de rosée, même si bon nombre d'entre nous s'en moque bien. Le point de rosée, ou température du point de rosée, est la température en dessous de laquelle l'équilibre liquide-vapeur de l'eau se déplace en faveur du liquide : la liquéfaction l'emporte alors sur l'évaporation (et non l'ébullition, qui n'est pas un phénomène terrestre habituel, au passage).
Si la température est supérieure à celle du point de rosée, l'eau liquide continue à se transformer en vapeur jusqu'à ce qu'elle soit totalement évaporée ; les objets mouillés sèchent, ce qui est bien agréable pour laver le linge. Mais si la température est inférieure à celle du point de rosée, l'équilibre se déplace en faveur du liquide, et la vapeur a tendance à se liquéfier. Lorsque cela se produit dans l'atmosphère, l'eau se liquéfie sous forme de gouttelettes microscopiques trop petites pour tomber, et qui restent en suspension dans l'air. On appelle ces masses de minuscules gouttes d'eau les nuages !
Un exemple plus "terre-à-terre" : si la température du sol descend en dessous de celle du point de rosée pendant la nuit, la vapeur d'eau contenue dans dans l'air se dépose sur l'herbe sous forme de rosée liquide. Ce phénomène est très important pour les agriculteurs car, après tout, ce n'est que de l'irrigation gratuite ! De plus, il existe dans le monde des écosystèmes qui ne reçoivent presque jamais de pluie, et dans lesquels les petits animaux dépendent de l'eau de rosée.

En aparté : les produits hydratants
Les publicitaires de produits cosmétiques, plus particulièrement de "produits hydratants", adorent employer le terme hydratation pour parler d'eau. Ce mot est trop banal pour des produits si "glamour", même si l"hydratation ne fait référence à rien d'autre qu'à de l'eau. Alors, la prochaine fois que vous serez dans un restaurant chic, demandez donc au serveur un verre d'hydratation !
ET, au fait, quelle action les "crèmes hydratantes" ont-elles en définitive ? Donnent-elles de l'eau à la peau ? Non. Si c'était vrai, pourquoi ne pas se mettre tout simplement de l'eau sur la peau ? Les lotions et crèmes hydratantes recouvrent votre peau d'huiles et d'autres produits qui retiennent l'eau, afin que les réserves d'eau de votre peau soient préservées au lieu de s'évaporer. Cela peut sembler paradoxal, mais les huiles des produits cosmétiques produisent de l'eau.

Accident d'avion contre attaque de requin
Revenons à notre débat initial. Ceci est l'exemple le plus flagrant de tromperie, mais bien d'autres s'ajoutent à la liste tous les jours : il vous suffit de suivre les médias !
Voyons ce que nous disent les statistiques.
Entre 1994 et 1997, le nombre moyen d'attaques de requins par an était de trente-trois aux Etats-Unis (en France, c'est évidemment beaucoup moins impressionnant). Pendant cette période, le nombre moyen d'accidents d'avion mortels était de trois. Il y a donc onze fois moins de chances de mourir en avion que d'être attaqué par un requin, c'est l'évidence même.
Eh bien, le raisonnement est faux. Cela n'a aucun sens de comparer deux événements dont les circonstances sont totalement différentes. Pourquoi quelqu'un citerait-il les attaques de requin et les accidents d'avion dans une même phrase, à part pour prouver un point de vue arrêté ? Si quelqu'un se rassure grâce à des arguments fallacieux comme celui-ci, il a plus de chances de mourir de crédulité que d'une attaque de requin ou d'un accident d'avion.
Mais même si cela avait un sens de comparer des nombres aussi peu cohérents, ils n'auraient aucune signification sans une foule d'informations complémentaires. Les gens qui sont morts dans un accident d'avion le prenaient-ils beaucoup plus souvent ou beaucoup moins souvent que vous ? Si c'était le cas, la probabilité que cela leur arrive était différente de celle que cela vous arrive à vous. Et combien de personnes, parmi les 250 millions d'américains, se sont déjà baignées ? Se sont-elles baignées en Floride, où la plupart des attaques de requin ont lieu, ou à New York, où la plupart des animaux dangereux sont dans les zoos ou dans le métro ?
Ce que les gens ne parviennent pas à comprendre c'est que, lorsque vous êtes dans un avion, la probabilité que vous avez de mourir dans un crash est plus élevée - et pas plus faible - que celle d'être attaqué par un requin car, à part quelques avocats, il n'y a pas de prédateurs dans les avions. Inquiétez-vous des requins lorsque vous êtes dans l'eau, et des avions lorsque vous êtes en l'air. La seule relation possible entre ces deux événements serait que votre avion s'écrase dans des eaux infestées de requins, auquel cas vous n'auriez vraiment pas de chance.
Mais une question légitime persiste : dans quelle mesure doit-on s'inquiéter des accidents lorsque l'on prend l'avion ? Quels sont les chiffres pertinents ?
Il suffit d'un seul nombre pour me rassurer en avion, et ce nombre n'a rien à voir avec le nombre de décès dus à des attaques de requins, des noyades, des chutes accidentelles, des suicides, des accidents de la route ou des éclairs - des nombres fréquemment cités pour soulager les craintes des passagers cramponnés aux accoudoirs, nombres aussi hors de propos les uns que les autres. Le seul nombre que je me répète se rapporte à mon vol, celui que j'ai pris et pas un autre. Et la probabilité qu'un vol se termine en crash fatal est d'environ un pour 2,5 millions. Cela me suffit largement.
Sauf au beau milieu des turbulences, bien sûr.