Pendant les mois d'hiver en particulier, nous avons rapidement froid lorsque les températures sont basses et que le vent souffle fort. Dans ce contexte, on parle souvent de l'effet de refroidissement éolien (windchill en anglais). Il s’agit d’un indicateur météorologique qui exprime la différence entre la température mesurée (objective) et la température ressentie en fonction de la vitesse du vent. Plus le vent souffle fort, plus l'effet de refroidissement est important et plus vite nous avons froid.

1. La température ressentie

La sensation de froid ou de chaud ne dépend pas seulement de la température effectivement mesurée et « correcte » du point de vue météorologique. Il existe également d'autres facteurs qui influencent la température qu'une personne ressent subjectivement - ce que l'on appelle la « température ressentie ». Il s'agit notamment des facteurs suivants :

Facteurs météorologiques :

• Humidité de l’air
• Vitesse du vent
• Conditions de rayonnement

Facteurs non-météorologiques :

• Sensation individuelle de chaleur : activité physique, vêtements, production de chaleur par le corps, poids, taille, etc…

Tous ces paramètres, combinés à la température de l'air, influencent la température ressentie : par exemple, on a l'impression que la température est plus élevée lorsque l'humidité de l'air est élevée et que l'on est au soleil, et qu'elle est plus basse lorsqu'il y a du vent - surtout en hiver. La température ressentie ne peut pas être mesurée, mais c'est un paramètre tangible pour déterminer la charge thermique des êtres humains. Elle peut être définie quantitativement comme la température qui devrait régner dans un environnement standard pour que l'on ait une sensation identique de chaleur, de confort ou de froid. La température ressentie est un indicateur météorologique standardisé et est surtout utilisée dans le cadre d'alertes canicule ou pour calculer le refroidissement éolien (windchill).

2. Qu’est-ce que l’effet de refroidissement éolien ?

L'effet de refroidissement éolien est souvent assimilé à tort à la température ressentie. Le refroidissement éolien décrit la sensation de froid et n’est donc qu’une partie de la température ressentie.

L'effet de refroidissement éolien décrit la différence entre la température réellement mesurée et la sensation de froid, qui est influencée par l'effet refroidissant du vent. Dans la mesure où la température de l'air est inférieure à celle de notre corps, nous émettons de la chaleur. Ainsi, l'air ambiant proche de la peau se réchauffe très légèrement. Une couche d'air chaud se trouve donc à la surface de la peau et nous réchauffe lorsque les températures sont plus basses. Lorsqu'il y a du vent, cet air légèrement plus chaud est évacué. Cela augmente le taux d'évaporation de la peau. Le corps doit alors dépenser plus d'énergie, ce qui entraîne une perte de chaleur. Plus le vent souffle fort, plus cet effet est important et plus le corps perd de la chaleur, ce qui nous fait ressentir le froid :

Plus le vent est fort, plus la même température semble basse. Cet effet est appelé refroidissement éolien.

3. Quantification et calcul

L'effet de refroidissement sur la peau provoqué par le vent peut s’illustrer par une indication de température, une valeur qui équivaut à la sensation ressentie sur la peau dans un environnement calme à cette température.

La définition de l’indice de refroidissement éolien (IRE) a été choisie pour des raisons de clarté, car une température est mieux comprise par le grand public qu'une indication en watts par mètre (en allemand) carré, par exemple. Il ne s'agit donc pas à proprement parler d'une température, mais d'une mesure du taux de déperdition de chaleur, exprimée uniquement en unités de température.

Remarques importantes

• Contrairement à la température ressentie (voir ci-dessus), l’IRE ne tient pas compte de l'humidité de l'air ni des conditions de rayonnement.
• De plus, il ne se réfère qu'à des températures de 10 degrés ou moins, et donc en dessous de ce que l’être humain considère comme confortable.
• L’estimation de l’IRE se base sur différentes hypothèses qui ne sont pas toujours vérifiées. Par exemple, l'air est supposé être au niveau de la mer, mais en montagne, l'air est moins dense, ce qui réduit la perte de chaleur et l'effet de refroidissement éolien.
• D'autres facteurs influençant la perception individuelle de la chaleur (par ex. activité physique, vêtements, taille, poids) ne sont pas non plus pris en considération.

La formule du refroidissement éolien

La formule du refroidissement éolien permet de calculer l’IRE.

Le tableau 1 ci-dessous présente quelques calculs de l’IRE.

• L’IRE donne une indication approximative de la manière dont la température mesurée est perçue en combinaison avec le vent.
• Il ne s'agit pas de la température que le corps prend en raison du vent.
• Elle exprime la vitesse à laquelle la température de la peau se rapproche de la température de l'air mesurée, par rapport à ce qui se passerait en l'absence de vent.
• L’IRE est utile par exemple aux alpinistes ou aux skieurs en haute montagne (en allemand) ou aux scientifiques dans les régions polaires (en allemand) comme valeurs indicatives pour mieux évaluer le risque de gelures (p. ex. engelures, hypothermie).

Pour conclure, il n'est pas possible de proposer une définition générale du refroidissement éolien (ni de la température ressentie). Cela reste une perception subjective. En fin de compte, le refroidissement éolien doit être considéré comme une valeur indicative approximative, destinée à servir de repère.