L'humidité, une mesure de la vapeur d'eau dans l'air, est l'une des variables mesurées en météorologie de base. Il existe en fait plusieurs types d'humidité, mais ce que la plupart des gens entendent par "humidité", c'est l'humidité relative. L'humidité relative est définie par Perry's Chemical Engineers 'Handbook comme «le rapport de la pression partielle de la vapeur d'eau dans le mélange à la pression de vapeur saturée de l'eau à une température prescrite».

En d'autres termes, l'humidité relative est une façon indirecte de mesurer la quantité de vapeur d'eau dans l'air à un moment donné, par rapport à la quantité de vapeur d'eau que l'air peut contenir au maximum. Il est exprimé en pourcentage. Lorsque l'humidité relative atteint 100%, la vapeur d'eau dans l'air commence à se condenser en eau liquide: il va pleuvoir.

L'humidité relative est utile à connaître car elle donne une idée de la façon dont l'air est «mouillé» se sent. Une humidité relative faible peut entraîner une peau sèche, des démangeaisons et une sensation de soif. Une humidité relative élevée fait que les températures froides sont plus froides et les températures plus chaudes. Lorsque le temps est très chaud, une humidité élevée nuit à la capacité du corps à se refroidir en suant. L'humidité relative a également un impact sur les machines délicates telles que les cartes de circuits imprimés et sur le développement de micro-organismes et de champignons. À l'intérieur de la maison, une forte humidité rend le mildiou plus susceptible de se développer, tandis qu'une faible humidité facilite la propagation du virus de la grippe.

Pour toutes ces raisons, il est utile de connaître l'humidité relative. Collectivement, l'un des instruments utilisés pour mesurer l'humidité est appelé un hygromètre, une jauge d'humidité.

Hygromètre à point de rosée à miroir refroidi

L'un des types d'hygromètre les plus précis et les plus modernes est appelé un "hygromètre à point de rosée du miroir refroidi". Un miroir est refroidi, ce qui provoque la formation de condensation sur sa surface. Plus l'humidité relative est élevée, plus il se forme de condensation. Ceci est mesuré en utilisant un capteur optique qui détecte les gouttelettes déformant la surface lisse du miroir. Ces hygromètres sont des appareils électroniques qui nécessitent une expertise particulière pour être construits.

Hygromètre de Leonardo

Le premier hygromètre connu a été inventé il y a environ 500 ans par Léonard de Vinci. Il a eu l'idée de peser une pelote de laine, dont le poids changerait en fonction de l'humidité de l'air. Ce n'était pas une conception très efficace, et il faudrait longtemps avant que l'humidité relative puisse être mesurée avec précision.

Hygromètre capillaire

Il y a un peu plus de 200 ans, un scientifique nommé Horace Bénédict de Saussure a inventé un hygromètre impliquant une mèche de cheveux, d'humains ou d'animaux. En fonction de l'humidité relative, les cheveux rétrécissent ou poussent en longueur très peu, poussent plus longtemps dans une humidité élevée et se rétractent dans une faible humidité. Lorsque les cheveux sont placés sous tension, ce changement peut être mesuré. Ces soi-disant "hygromètres à cheveux" sont encore utilisés aujourd'hui.

Psychromètre

Le type d'hygromètre le plus connu s'appelle un "psychromètre". (La psychrométrie est un domaine d'ingénierie qui s'intéresse aux propriétés des mélanges de gaz et de vapeur. «Psychro» est une racine grecque qui signifie «froid».) Un psychromètre fonctionne en utilisant deux thermomètres en tandem. L'un des thermomètres est constamment maintenu humide en étant recouvert d'un tissu humide. Lorsque l'eau s'évapore du tissu, elle absorbe l'énergie et abaisse la température dans le voisinage immédiat. (C'est la même raison que votre maillot de bain est froid après avoir quitté une piscine ou un spa.) Cette chute de température est mesurée par le thermomètre humide, qui enregistre une température plus basse que ce qu'elle aurait autrement. l'autre thermomètre reste sec et sert de référence. Il mesure la température réelle de l'air. L'humidité relative peut alors être calculée en mesurant la différence de lecture de température entre ces deux thermomètres. Si la différence de température est faible, l'humidité relative doit être élevée, car cela signifie que moins d'eau s'évapore du tissu recouvrant le thermomètre humide, ce qui signifie que l'air y est déjà très humide. De même, si la différence de température est élevée, alors l'humidité relative doit être faible, car plus d'eau peut s'évaporer du tissu.

Les psychromètres ne sont efficaces que s'ils sont calibrés très précisément et doivent être recalibrés fréquemment.