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Les météorologues utilisent diverses mesures pour quantifier l'humidité atmosphérique. Parmi celles-ci, l'humidité relative (HR) est primordial car il influence directement la sensation de « sec » ou d’« humidité » de l’air. L'HR est définie comme le rapport entre la pression de vapeur d'eau actuelle et la pression de vapeur saturante à une température donnée, exprimé en pourcentage. Lorsque la température augmente alors que la teneur réelle en humidité reste inchangée, la pression de vapeur saturante augmente, entraînant une baisse de l'humidité relative.
L’air chaud peut retenir plus de vapeur d’eau que l’air froid. Par conséquent, si la température augmente sans ajouter d’humidité, l’humidité relative diminue inévitablement.
L'eau oscille continuellement entre le liquide et la vapeur. Le taux d'évaporation augmente avec la température, tandis que la condensation s'accélère avec des concentrations de vapeur plus élevées. À l’équilibre, le taux d’évaporation équilibre le taux de condensation et l’air est dit saturé. L'augmentation de la température fait pencher cet équilibre en faveur de la vapeur, de sorte que l'air plus chaud peut accueillir plus d'humidité avant d'atteindre la saturation.
L'humidité relative représente la teneur actuelle en vapeur d'eau en pourcentage du maximum que l'air peut contenir à sa température actuelle. Par exemple, une HR de 20 % signifie que l’air ne contient qu’un cinquième de l’humidité qu’il pourrait potentiellement contenir. L'augmentation de la température augmente la capacité de vapeur, réduisant ainsi l'humidité relative lorsque la teneur en humidité reste constante.
Le confort humain est étroitement lié à l’HR. Les niveaux inférieurs à 25 % semblent visiblement secs ; ceux au-dessus de 60 % ressentent une humidité oppressante. Une humidité relative constamment élevée (≥70 %) peut favoriser la croissance de moisissures, la corrosion et une détérioration accélérée des finitions intérieures. À l’inverse, une faible HR peut fissurer la peinture et faire rétrécir le bois. Maintenir une HR intérieure entre 25 % et 60 % est donc idéal tant pour le confort que pour la préservation des matériaux.
À mesure que la température baisse, la même teneur en humidité peut pousser l’humidité relative vers 100 %. Lorsque l’humidité relative atteint 100 %, la vapeur d’eau se condense et forme de la rosée. La température à laquelle cela se produit est appelée point de rosée. Le point de rosée explique pourquoi la rosée apparaît généralement sur l'herbe les matins frais et pourquoi du brouillard se forme lorsque l'air humide rencontre des surfaces froides.