Quelques repères et beaucoup d'interrogations

Il existe de nombreux sites qui vous renseignent sur l'atmosphère et ses sciences. J'ai déjà cité celui de l'Université de l'Illinois et des gouvernements canadien et américain. Il faut encore signaler, outre l'intéressant Zebulon1er et le petit Christian, le site de Météo-France qui comporte notamment un imposant glossaire à niveaux de technicité. En cas de doute sur ce que je raconte, je vous invite à les consulter. Je commence à entreprendre une récapitulation des matériaux que j'ai accumulés. Elle durera le temps qu'il faut, avec les redites inévitables et les retours sur soi. Gide privilégiait les seconds mouvements. J'en ai fait un mode de vie. Ce qui assure des progès à rebours. Un pas en avant et deux pas en arrière. Cela me fait un peu d'exercice.

Le monde de la météorologie est trompeur: avec son côté quotidien et ses prévisions parfois à faux elle donne l'impression d'une discipline qui nécessite une bonne dose d'humour ou de philosophie, mais d'autre part ses liens avec la thermodynamique, la physique, son appareil de calculs et de formules, lois et autres nombres la rendent sinon inaccessible, au moins redoutable. Une autre image me vient à l'esprit: la progression sur une pente glacée, sans piolet ni crampons.

Le refroidissement éolien ou facteur vent (windchill), on l'a vu selon la plupart des sources, n'a d'effet sur un objet inanimé que si cet objet est chaud. Mais cet aspect de la question se complique, sans invoquer le niveau moléculaire, en raison de la chaleur spécifique. Il s'agit de la quantité de chaleur nécessaire à augmenter d'une unité de température une unité de masse d'une substance (Glenn Elert, Physics Hypertextbook - sur le net). L'unité SI de la capacité thermique spécifique est le joule par kilogramme kelvin, la quantité d'énergie calorique (mesurée en joules) qu'il faut pour faire monter la température d'un kelvin un kilo de la substance (traduit de Wikipedia). L'eau a une chaleur spécifique très élevée: 4186 j/kgK, tandis que le mercure n'a que 139 j/kgK (à température et pression normales).

Néanmoins, on nous dit qu'un ventilateur ne refroidit pas du tout la pièce. Il ne ferait que créer un «refroidissement éolien». Quand les prévisionnistes parlent du facteur vent, ils parlent en fait de la façon dont le vent augmente la déperdition de chaleur (thermolyse) due à la convection, selon howstuffworks, qui continue en disant que le ventilateur facilite l'évaporation de la peau. Plus il y a évaporation, plus vous vous sentirez frais. Le refroidissement éolien est ainsi résumé à l'effet qu'a l'air en mouvement en vous faisant croire qu'il fait plus froid que ne l'indique le thermomètre.

Un fait important est évacué: pourquoi la température baisse-t-elle au départ? Parce qu'il fait plus froid, me direz-vous, mais pourquoi fait-il plus froid? Parce qu'il vente, pardi. (Ou plutôt parce que le vent a déplacé une masse d'air froid.) Mais la température qu'affiche le thermomètre, contrairement à ce que je pensais d'abord, subit les effets de la convection.

On notera enfin, pour terminer, que le Centre canadien d'hygiène et de sécurité au travail distingue l'évaporation de la convection; il décrit celle-ci ainsi: « La convection est la perte de chaleur au profit de l'air ambiant lorsque l'air entre en contact avec la surface du corps. La vitesse de déperdition de chaleur par contact dermique avec l'air froid dépend de la vitesse de l'air et de la différence de température entre la peau et l'air ambiant. À une température ambiante donnée, la perte de chaleur augmente avec la vitesse du vent. L'effet du vent n'augmente toutefois pas à des vitesses supérieures à 64 km/h ou 50 mi/h, étant donné que l'air n'est pas en contact avec le corps assez longtemps pour que celui-ci lui transfère une quantité supplémentaire de chaleur. » http://www.cchst.ca/reponsessst/phys_agents/cold_general.html

Si la déperdition thermique existe bien (et se mesure en W/m2), pourquoi en parle-t-on comme d'une sensation?