Vie Sauvage et Survie
Techniques et savoirs de survie => Survie en milieu naturel => Discussion démarrée par: DavidManise le 11 janvier 2010 à 18:28:27
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Salut :)
Bon... juste quelques réflexions que je veux partager avec vous sur le froid, le chaud, et tous ces concepts bien abstraits.
Quand je suis arrivé en France, enfin on va dire le 2e hiver, j'ai cru que j'étais devenu frileux. Il faisait -2, -3 et j'avais froid comme à -40 chez moi. Et à +2 +3 pareil. Y'a 2-3 ans, en Belgique fin novembre, je me suis CAILLE à +1... et ce matin je suis parti promener avec Sandrine et Matt. Il faisait -16°C, j'étais en pull, et je transpirais pendant la marche. Il faisait froid, mais ça allait.
Donc... c'est quoi ce bordel ? :)
Ben c'est simple.
Ce qu'on mesure sur un thermomètre, c'est la température de l'air... mais cette température n'est qu'un des nombreux facteurs qui fait que cet air peut nous refroidir. En fait il y en a deux autres : l'humidité, et le vent.
On dit souvent qu'au Québec "c'est pas le même froid"... c'est un fait incontestable. J'ai eu beaucoup plus froid sur le Vercors un jour à -9 que chez moi à -35. C'était -9 bien humide et en plein vent, et -35 sec, au à l'abri du vent. Ca change TOUT.
En clair, au lieu de raisonner en °C, il faudrait évaluer le froid qu'il fait en fonction de la quantité de chaleur que l'air peut nous pomper. Faudrait raisonner, en quelque sorte, en "antiwatts" : quelle quantité d'énergie l'air me pompe-t-il par seconde ? C'est ça la vraie question. Et notre corps détecte le froid non pas en fonction des degrés, mais bien en fonction de la vitesse de perte de chaleur qu'il subit... ce qui est, de fait, le truc important pour notre survie. Bien foutu hein ? :)
Donc oui, des fois on perd plus de watts par seconde quand il fait +1 que quand il fait -25. Un air à +1 chargé d'humidité, et qui souffle à 70 km/h, c'est HORRIBLE. Pour moi c'est ça le vrai froid intenable. Et de fait tu prends un mec habitué à bosser dans la mer du nord et qui subit ça tout le temps, tu l'emmènes au Québec et à -35 sans vent, avec un bon pull et un bonnet il pète de chaud.
C'est facilement compréhensible : il faut 800 fois plus de watts pour réchauffer l'eau que l'air... donc de l'air qui contient de l'eau nous pompe beaucoup plus de chaleur, a température égale, que de l'air sec.
L'humidité dans l'air dépend de sa température, et quand il gèle plusieurs jours de suite, le taux de ladite humidité dans l'air ne remonte pas. L'humidité tombe au sol sous forme de givre, et fin de l'histoire. L'air devient sec, et -10 ou -15 deviennent supportable. Et plus ça tombe ensuite en degrés, plus l'air devient sec, et paradoxalement parfois à -40 on a moins froid qu'à -20. Pas toujours, non ;D Des fois à -40 il fait vraiment deux fois plus froid qu'à -20, mais bon :)
Bref, pour conserver sa température corporelle à 37°C par temps froid, on peut principalement agir sur le vent et sur l'isolant... mais pas sur le taux d'humidité. Donc en fait si le taux d'humidité est élevé, même s'il fait un froid assez peu inquiétant en degrés, il ne faut pas hésiter à se couvrir beaucoup. -3°C humide avec du vent, ça peut nécessiter, parfois, plus de fringues que -30. C'est un fait...
Ciao ;)
David
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Criss ! J'haïs ça aussi la convection ! ;-)
On peut faire un parallèle avec de l'air et de l'essence de réchaud (donc un liquide qui ne fige pas au froid) : de l'air à -25°c, ca parait beaucoup, beaucoup moins froid que de l'essence à -25°c qu'on se verse sur les doigt !!
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Certains sites météo (je pense en particulier à http://www.accuweather.com/, mais d'autres le font peut-être aussi) indiquent dans leurs prévis et mesures la température ressentie. Celle-ci tient compte du facteur éolien, de l'humidité de l'air.
Sur Accuwearther, ils expliquent :
"The patented, exclusive AccuWeather RealFeel Temperature [ok, ça on s'en fout] is an index that describes what the temperature really feels like. It's a unique composite of everything that affects how warm or cold a person feels, and measures the effects of temperature, wind, humidity, sunshine intensity, cloudiness, precipitation and elevation on the human body.
Temperature by itself gives only part of the picture. Other weather measurements, like Wind Chill or Heat Index, include only the temperature and one additional element like wind speed or humidity. Many measures are designed to rate effects on an inanimate object or an unclothed person, so they don't tell what it really feels like to someone who is appropriately dressed. Only the AccuWeather RealFeel Temperature includes every measurement relative to how the temperature feels to a person."
Donc, prise en compte de la température réelle, mais aussi de l'effet du vent (windchill), de l'humidité, de l'ensoleillement, de la nébulosité, des précipitations et de l'altitude. Abaque savant et complexe, mais très intéressant.
Bon, reste à savoir si Accuweather donne des prévis justes ou purement fantaisistes, mais le concept est là !
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Bon, reste à savoir si Accuweather donne des prévis justes ou purement fantaisistes, mais le concept est là !
Ca serait intéressant de savoir s'il est question des temp ressenties par un corps nu ou si c'est déjà calibré pour un mec habillé, et si oui comment...
David
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Est ce que le climat du Quebec en hiver est moins humide qu'en France ?
La France c'est grand. Moins humide que Lille ou moins humide que Saint-Nazaire-Le-Désert ?
Le Québec c'est grand. Plus humide que Gaspé, ou plus humide que Kuujjuaq (http://fr.wikipedia.org/wiki/Kuujjuaq) ?
Bref... pas simple. Mais en dehors des villes (les voitures balancent bcp d'humidité), vu que les températures sont plus ou moins constamment négatives pendant tout l'hiver, sauf apport d'air humide provenant de la mer (système venant du sud), en général l'air est plutôt plus sec qu'ici, globalement, oui.
Ici dans la Drôme, il suffit qu'il y ait 3-4 jours sans que ça dégèle et le -10 ou le -15 deviennent très supportables... ça n'arrive jamais au bord de la mer. Ou presque. Dans les terres, il peut faire aussi sec. Bref... c'est pas simple.
Ciao ;)
David
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Intéressantes les prévisions pour Paris. Demain soir, froid ressenti -11, à cause de la vitesse du vent, je suppose.
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(Je cherche leur formule de calcul après ma soupe !)
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Salut les gens,
J'ai lu sur la toile qu'il existe un indice de température ressentie prenant en compte le vent (comme l'indice windchill) ainsi que l'humidité (comme l'indice humidex, pour lequel d'ailleurs je ne trouve des tableaux qu'en condition "chaude") : l'indice THW (Temperature Humidity Wind).
Par contre, pas moyen de mettre la main sur un graphique synthétisant tout ça. ^-^
Quelqu'un peut éclairer ma ptiote lanterne?
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;D
Vent du nord ou vent du sud ?
Et… avec quel "indice d'ensoleillement"…?
Steadman…
;)
cool,
THW et THSW, je connaissais pas :up:
'clips
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Cela dit,
puisqu'on parle de "ressenti",
cela va dépendre aussi de l'IMC du sujet, ainsi que de son degré d'acclimatation au froid, et de son habillement ( ::) ), non ?
éclipse
[EDIT] et puis :
- à jeûn ?
- hydraté ?
- pendant l'effort ou "à froid" ?
- etc.
Bref,
la température ressentie dépend aussi beaucoup de nous, des précautions que nous avons prises.
Voir les excellents articles de synthèse sur le wiki, à propos de l'acclimatation au froid, la thermodynamique de base, le facteur hydratation toussa toussa.
Une équation ne vous sauvera pas. ;)
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Pas ceci que tu cherches ?
http://www.meteosuisse.admin.ch/web/fr/recherche/bon_a_savoir/Windchill.html (http://www.meteosuisse.admin.ch/web/fr/recherche/bon_a_savoir/Windchill.html)
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mé non,
vos tableaux ou formules prennent certes en compte le vent,
mais ce qui nous tracasse, c'est d'y ajouter le facteur "humidité".
;)
'clips
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Bon, pour le "RealFeel Index" d'accuweather dont je parlais tout à l'heure, impossible de trouver la formule pour l'instant (bien protégé leur truc); et pour cause :
"The RealFeel Temperature (tm) is a new index, created utilizing heat flux equations with regard to an appropriately clothed person, and truthed using study groups that examined both meteorological assessments and people's perceptions of the effects of a variety of parameters on how hot or cold it feels to a person, based upon temperature and a variety of weather and other parameters."
Donc en résumé basé sur un modèle statistique incluant des données objectives, ET prenant en compte le ressenti d'individus habillés capables de répondre à la question "et là, ça va ?".
(Je ne désespère pas de trouver la formule, perdue sur un forum de nerds)
EDIT : j'ai trouvé un brevet expliquant une méthode de calcul. Bonne lecture...
http://www.freepatentsonline.com/6768945.html
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Bel effort de recherche, You :akhbar:
Merci ! :)
David
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Salut,
J'avais lu il y a quelques temps que l'humidex et sa détermination étaient encore controversés.
Sinon, pour le calcul de l'humidex, il y a des exemples ici : Humidex sur le forum infoclimat (http://forums.infoclimat.fr/index.php?showtopic=30669)
@+
Guigui
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Bonjour,
Perso, je préfère prendre en compte les données brutes et appliquer mon algorithme ultra secret, confidentiel, breveté, indécodable ...
Parce que :
- le vent, un "simple" coupe vent suffit à s'en protéger ... c'est pas trop sorcier.
- l'humidité ... un bon vêtement imperméable? (de toute façon, si on bouge, il fait plus ou moins humide à l'intérieur de l'habillement).
Un bonne tente, et on est à l'abri des deux ... à défaut, une cabane, un abri naturel ...
Le vent en foret ... toujours moins fort que le vent annoncé par la météo ...
Avec un minimum de protection, cela ne me semble pas raisonnable de prévoir des couches chaudes ou un sdc pour un -35 "ressenti", alors que la température de l'air sous abri ne descendra pas en dessous de -5 ...
Bien sûr, il est ultra important de connaître les effet pervers d'un bon vent chargé de neige fondante, ou de pluie à +0 ... car, sans une bonne protection vent et pluie, c'est un piège mortel (cfr le "sauvetage de MuleSkinner). Donc l'information "traitée" qui vous dit : faites gaffe, si vous êtes percés et si le vent souffle en tempête, c'est comme si la température extérieure avait chuté de 30 degrés ... c'est une information avant tout "pédagogique". C'est mieux encore quand il y a un peu de "vécu" derrière ...
Cette info devrait frapper les esprits, et elle explique les accidents de début juin en corse il y a deux ans ...
Mais ce n'est pas une info vraiment opérationnelle.
Je veux dire : ce n'est pas cette info qui doit vous inciter à vous habiller pour une température sibérienne ...
Bref, fin décembre, là dans les Ardennes (retex à venir), j'avais des vêtements qui tenaient difficilement le 0° en statique (+ réserve sèche dans le sac), un sac de couchage 0° limite confort (vrai test EN 13537), et une tente double toit bien collée au sol.
Pas eu froid la nuit, pas eu froid la journée, jamais mouillé sur moi.
Neige, neige fondante, pluie glacée, vent ... toute la gamme du climat belge en hiver, entre -7 et -0 ...
Matin du premier bivouac (passage de deux fronts pendant la nuit : une tempête avec pluie en soirée, une tempête de neige au petit matin - on voit bien le dépot de neige sur les troncs :
(http://img138.imageshack.us/img138/5782/dscn0076w.jpg)
Notez que la tente avait été bien orientée ... bon feeling. Douze points d'attache.
Je n'aurais pas tenté cela sous un tarp, avec le risque de vents tournants, le risque de "pas de chance" ce coup-ci ...
Bon, pour le moral, ce temps gris au petit matin du 25 décembre, c'était pas terrible ...
Mais cette forêt là, c'est "mon coin" à moi, c'est la forêt de mes 20 ans ... :)
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Je croyais que les canadiens raisonnaient en wind chill quand il s'agissait d'indiquer les températures. :-\
http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_chill
Oui le froid humide fait énormément de mal. C'est un phénomène bien connu par chez moi. Les hivers avec un froid sec sont bénis. ;D
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Oui mais! ;)
Dans le froid humide, il y a aussi, implicitement l'idée de ciel gris ... pas bon pour le moral :(
Dans le froid sec, il y a aussi l'idée d'ensoleillement ... bon pour le moral d'une part, et un réel apport de chaleur en journée. :(
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En y repensant ... j'ai connu du froid sec particulièrement désagréable dans mon enfance.
La chute brutale de température la nuit venue en saison "sèche" (- 15 à 20 degré là, en quelques heures) ET la présence dans l'air de fines poussières (vent dans la journée, incendies de brousse ...).
Le ciel n'est pas bleu dans la journée : il est "sale".
De quoi congestionner le nez, pousser à respirer l'air froid par la bouche ...
Très, très éprouvant!
Beaucoup de problèmes au niveau des poumons dans la population indigène.
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Bonjour,
Humidité :
A noter que l'humidité externe influence aussi grandement l'isolation des couches isolantes de nos vêtements, sauf s'ils sont imperméables.
Effet du vent :
Contrairement au "bon sens" le vent a une influence négative sur l'isolation, même si on porte un coupe vent "étanche". Trois phénomènes:
- Premièrement il nous vole la petite couche d'air chaud qui se forme en surface des vêtements imperméables ou imper/respirants. Ce ne serait pas négligeable, de l'ordre de 0.8clo (une polaire 100 pour fixer les idées).
- Deuxièmement, il écrase les isolants compressibles comme le duvet, mais aussi les ouates modernes justement très compressibles. Leur isolation est grandement diminuée.
- Troisièmement, il fait bouger la couche étanche...ce qui augmente énormément "l'effet soufflet", sauf si le vêtement est très bien pensé au niveau des fermetures.
Donc, attention, votre veste Goretex et un isolant dessous ne vous permettent pas de négliger le vent. Surtout en haute montagne ou ces trois effets sont à leurs maximums.
En Pj : Schéma où la résistance au vent exprimée en "CFM" (piedscubes/minutes) d'un certain nombre de matières courantes en randonnée. La source est BPL, les indications sont seulement grosso modo exactes, mais généralement fiables.
Klattermusen utilise une autre unité que le CFM dans son très intéressant exposé :
http://www.klattermusen.se/MFR_EN.php?lang=EN&curr=EUR (http://www.klattermusen.se/MFR_EN.php?lang=EN&curr=EUR)
Pour information :
On peut commencer à parler de "coupe vent" à partir de 8 CFM (un tissu genre G1000 pour fixer les idées). 5 CFM c'est un vêtement vraiment coupe vent (on ne sent pratiquement pas le vent). Au delà de 2CFM c'est quasi complètement coupe vent.
Selon mon expérience (donc limitée et subjective) :
Vous constatez qu'une "polaire" normale n'est pas du tout coupe vent. Une polaire à microfibre du type windpro sans membrane (donc bonne évacuation de l'humidité) est quatre fois plus résistante au vent, mais cela reste insuffisant dès que cela souffle de façon sensible sur le visage (>10km/h).
Un tissu schoeller dryskin, utilisé dans les pantalons de montagne schoffel ou mammut par exemple, à un CFM de 15/20. Il est confortable à l'effort même quand cela souffle fort en haute montagne (30km/h), pas dans la tempête. C'est environ la résistance au vent d'un jean.
Au delà, de 15 CFM on trouve d'abord les "soft shells" qui sont des tricots mais qui n'ont pas de membranes continue. Ce sont des tissus de mailles tricotées très serrés et/ou comportant une membrane discontinue. On est autour de 15 CFM pour ces produits, la protection est insuffisante pour un effort léger (ballade) au delà de 20 à 30 km/h (les branches sont agitées).
Parmi les plus performantes des "soft shells" on trouve : les vêtements polartec windbloc ACT qui possèdent possède une membrane volontairement perforée, ou bien encore le polartec powershield qui est une matière très employée dans les "soft-shells" : ces vêtements sont aux environs de 10CFM et on considère dans les publicités qu'ils bloquent 98% du vent. Ils "respirent" très bien et bloquent suffisamment le vent violent tant que l'on fait un effort. Ce sont de bons vêtements par temps froids et venteux, mais ils réistent seulement à la bruine, voir un peu plus dans certain cas.
Vers 5CFM, on trouve les tissus microfibres (Marmot Driclime) ou de type "pertex" (patagonia houdini, P&P, cagoule arktis).
Le ventile est au moins à 2 CFM au niveau du coton traité "EPIC" (un super déperlant). C'est très confortable par temps froid et sec et cela résiste à une pluie légère pendant plusieurs heures ou bien encore à la neige. C'est utilisé en Antarctique car l'humidité est évacuée quel que soit la température.
Pour aller au delà, il faut une membrane imperméable ou imper/respi. Remarquez que ce n'est pas obligatoirement imperméable (le windstopper n'est pas imperméable, il résiste seulement à l'eau).
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Euh... si je lis bien ton graphe, là, on se sent aussi bien à 15°C et 80% d'humidité qu'à 25°C et 20% ? :o
Ou j'ai rien pigé ?
David
P.S.: j'ai l'impression qu'ils ont inversé l'échelle de l'hygrométrie en fait ! :-[
P.P.S.: en fait non, elle tient la route pour la chaleur, mais pas pour le froid... les =/= couleurs devraient former un V, pas une courbe parallèle... zarbi :o
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Euh... si je lis bien ton graphe, là, on se sent aussi bien à 15°C et 80% d'humidité qu'à 25°C et 20% ? :o
Ou j'ai rien pigé ?
David
P.S.: j'ai l'impression qu'ils ont inversé l'échelle de l'hygrométrie en fait ! :-[
P.P.S.: en fait non, elle tient la route pour la chaleur, mais pas pour le froid... les =/= couleurs devraient former un V, pas une courbe parallèle... zarbi :o
lu
moi aussi, je panne pa trop là, mais en regle générale, y aurait pas une sortie d'abacque disons pour les tempértures négatives de l'humidex ?
Parce que ce serait bien de savoir en plus du windchill, la température réelle ressentie ou plus tôt la chaleur pompée
et d'adapter " sa loft " en conséquence
Chez wiggys, d'ailleurs il dit bien (le président et c 'est un des rares pour une entreprise commerciale)
qu' un sac de couchage prévu pour disons -7 °C au niveau de la mer promet à coup sur qu'on se les cailles plus disons à 3000 m pour le même dit - 7°C
(plus humide peut être et plus faible production de chaleur lié à l'altitude..) :ohmy:
D'ailleurs au Mac Kinley, ce n'est pas rare d'entendre dire que c'est la montagne la plus froide du monde
au début, j'étais surpris, je m'attendais au K2 ou L'Everest mais non
En fait le Mac Kinley est
* près du pôle nord et à qq km de l'océan (vents)
+ très humide (une des plus humide montagne au monde (proximité océan ??)
+ la proximité du pôle joue un rôle sur la sensation d'altitude (6000 m comparable à un 7000 m au niveau de la pression)
+ cette altitude jouerait aussi un rôle aussi sur l'oxydation des calories (là je suis pas sûr ) pour produire de la chaleur (qui serait donc plus faible)
Tout ca pour dire qu'en -20° statique peut devenir un - 40° C éolien et peut être un - 60 ° C en tenant compte des autres
facteurs comme l'humidité
Donc ce serait vraiment bien de transposer ça sur une sorte d'abaque comme avec la nouvelle échelle du windchill de 2001, ou on peut
déjà facilement réajuster
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moi aussi, je panne pa trop là, mais en regle générale, y aurait pas une sortie d'abacque disons pour les tempértures négatives de l'humidex ?
J'ai cherché pendant longtemps un truc du genre au moment où j'écris un article sur le froid, l'acclimatation au froid tout ça. J'avais pour idée de reprendre la formule et de la réinjecter dans le tableau du windchill et faire un tableau à trois entrées avec température, vent et humidité.
+ la proximité du pôle joue un rôle sur la sensation d'altitude (6000 m comparable à un 7000 m au niveau de la pression)
La pression est facteur de la latitude ? :blink:
a+
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La pression est facteur de la latitude ? :blink:
Il me semble que la terre n'est pas exactement sphérique et que la distance entre le centre et l'équateur est sensiblement plus grande que la distance entre le centre et les pôles
La forme de la Terre approxime un ellipsoïde, une sphère aplatie aux pôles. La rotation de la Terre entraine l'apparition d'un léger bourrelet de sorte que le diamètre à l’équateur est 43 km plus long que le diamètre polaire (du pôle Nord au pôle Sud)
Ça nous fait plus de 20000m de différence d'altitude entre les pôles et l'équateur... ça doit forcément être sensible pour un baromètre.
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Nan ...
Bonne année à tous!
La pression, pour une (haute) altitude donnée est plus faible dans l'air froid que dans l'air chaud. C'est une question de température et de densité. Mais de fait, l'air est plus froid dans les régions proches du pôle que dans les région tropicales. D'où le lien ...
Partons d'une pression au niveau de la mer qui serait autour de la normale, et grimpons (en ballon par exemple) à 5.400 m d'altitude.
Nous laissons en dessous de nous une sacrée masse d'air, environ la moitié de l'air athmosphérique.
Si cet air est froid, il est plus dense, nous laissons plus d'air en dessous de nous que si cet air était chaud.
Raisonnement simple :
Il reste moins d'air au dessus de nous => la pression est donc plus faible.
Raisonnement plus rigoureux:
Si nous laissons plus d'air en dessous de nous, la pression ambiante a d'avantage diminué au cours de notre ascension.
Pour ceux qui se souviennent, raisonnement scientifique :
La différence de pression statique à l'intérieur d'un fluide, en fonction de la différence d'altitude, s'exprime par la formule :
Densité moyenne du fluide x "g" x différence d'altitudeoù "g" est la constante gravitationnelle moyenne qui varie très peu autour de la valeur de 9,81 m/sec².
Mais la densité est inversément proportionnelle à la température absolue.
Laquelle est facilement 10% plus faible dans les régions froides que dans les régions chaudes.
Donc, pour une différence d'altitude donnée, disons 5.400 m, la différence de pression sera d'environ :
° 500 hPa (mb) pour une température et donc une densité normales
° 475 hPa (mb) pour une température 5% (15°) au dessus de la température normale.
° 525 hpa (mb) pour une température 5% (15°) en dessous de la température normale.
Faudrait un jour que j'explique l'atmosphère en commençant par le commencement, parce que ce serait plus facile dès lors d'expliquer quelques questions d'altimétrie et de météo ...
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J'ai cherché pendant longtemps un truc du genre au moment où j'écris un article sur le froid, l'acclimatation au froid tout ça. J'avais pour idée de reprendre la formule et de la réinjecter dans le tableau du windchill et faire un tableau à trois entrées avec température, vent et humidité.
Bon je vais toujours parler au conditionnel, je suis en mode NON CONNAISSEUR, j'ai passé l'aprèm à chercher sur le net et RIEN :'(
D'un autre côté, à un moment donné l'humidité par température négative finit par geler et "assècherait la masse d'air" en conséquence ?
Donc ce truc de l'humidex marcherait donc que pour le positif ?? :'(
Quel taux d'humidité maximum peut contenir un -20 °C par exemple ?
Il est peut être même fort possible qu'un -20 ou un -10° ne puissent
avoir qu'un taux stable et invariable contrairement à une température proche de 0 °C
Donc - 20° made in Quebec = -20 ° à Mouthe in France ??? :really:
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Cela aiderait_il ?
wiki sur le dew point : http://en.wikipedia.org/wiki/Dew_point
(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/91/Dewpoint.jpg)
sinon la notion de confort en fonction de l'humidité de l'air et de la température est expliquée ici : http://www.bom.gov.au/lam/humiditycalc.shtml
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D'un autre côté, à un moment donné l'humidité par température négative finit par geler et "assècherait la masse d'air" en conséquence ?
Eh bien non, car l'humidité dans l'air est constituée d'eau sous forme de vapeur, alors que ce qui gèle à 0°C c'est l'eau liquide.
Pour la vapeur rien ne change au passage des 0°C, si ce n'est que si elle condense, ce sera sous forme de glace et non de liquide.
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En climatisation il y a un diagramme psychométrique qui affiche des températures sèches et des températures humides en fonction donc du pourcentage d humidité dans l'air.
Il sert à calculer une puissance de clim en fonction du pourcentage d'humidite de l'air qui doit etre logiquement plus elevé au plus l air est humide
Il y a des explications un peu partout sur gogole on y comprends bien l action de l humidite sur les températures et l'état physique de l 'air en fonction de ça!
Celui la est pas mal: http://formation.xpair.com/voirCours/diagramme_psychrometrique.htm
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Eh bien non, car l'humidité dans l'air est constituée d'eau sous forme de vapeur, alors que ce qui gèle à 0°C c'est l'eau liquide.
Pour la vapeur rien ne change au passage des 0°C, si ce n'est que si elle condense, ce sera sous forme de glace et non de liquide.
Oui mais la quantité d'eau dans l'air est fonction de la température. Si la température baisse, ça condense.
(pression de vapeur saturante). Ce qui n'est de toute façon pas forcément mieux, car dans ce cas il pleut neige ou brouillard ;-)
Question: dans quelle mesure l'eau sous forme de vapeur nous refroidie plus ou moins que sous forme liquide ?
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Je sais pas si c'est ce que vous cherchez mais quand j'étais à la fac de géo en climatologie on bossait pas mal avec ce graphe:
c'est l’adiabatique de saturation ou adiabatique humide.
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Ce problème de froid ressenti / température réelle m'est très familier ici à Taiwan:on est en plein hiver: déja 4 semaines de pluies pratiquement sans interruption, ça tourne autour de 10-15 degrés la nuit, mais on est franchement mort de froid: 2 épaisseurs de couette au lit. Les chinois disent de ce froid qu'il "pénètre les os" pour se faire une idée. . J'avais pas aussi froid à Paris. Bison: vu la moiteur insupportable de Taipei en été, et bien chez moi, l'arrivée du froid produit l'effet inverse: ça me stimule...pour le gris, même pas peur, on a 200 jours de mauvais temps par ans. (le grand soleil avec 16 d'indice UV est ingérable, par contre, pour le froid, lors de mes sorties en forêt, je préfère dorénavant la laine (swandri), c'est peut être subjectif mais je m'y trouve mieux que dans une polaire (effet de l'hydrophobie/isolation?) , ce malgré l'humidité.
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Je sais pas si c'est ce que vous cherchez mais quand j'étais à la fac de géo en climatologie on bossait pas mal avec ce graphe:
c'est l’adiabatique de saturation ou adiabatique humide.
Quelques notes explicatives pour le reste des humains normaux ? :cyborg:
Aussi en rapport entre la sensation de froid et l'humidité de l'air (sujet du fil)
Merci Buchbass
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Oui mais la quantité d'eau dans l'air est fonction de la température. Si la température baisse, ça condense.
Pas nécessairement. C'est la quantité maximum d'eau qui varie en fonction de la température. Si on reste en dessous de cette quantité maximum pour la température la plus basse, il n'y a pas de condensation. C'est souvent ce qui se passe dans un climat froid et sec.
C'est peut être là que réside la différence avec un temps humide, où il y a plus souvent des phénomènes de condensation. Mais je ne comprends pas pourquoi cela accroit la sensation de froid. Logiquement cela devrai être le contraire.
A moins que cette sensation de froid ne résulte de la difficulté à réguler sa température en atmosphère humide : trop chaud à l'effort, puis trop froid au repos dans des vêtements humides. Ou alors, bien déshabillé pour éviter d'avoir trop chaud à l'effort, et pas assez rhabillé au repos.
:-\
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Notez également que la condensation sera plus ou moins facilitée selon la pureté de l'air. En effet, cette condensation se fait autour d'un élément "étranger" (via le principe de la paroi froide)
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Tout est dit dans le post initial du Manitou:
À température égale, un air froid et humide demandera au corps plus d'énergie pour se réchauffer qu'un air froid et sec.
Plus d'énergie à fournir quand on n'en a pas plus à donner (habillement correct, nourriture correcte, sommeil correct, ...) = on a frette ;#
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Tout est dit dans le post initial du Manitou:
À température égale, un air froid et humide demandera au corps plus d'énergie pour se réchauffer qu'un air froid et sec.
Plus d'énergie à fournir quand on n'en a pas plus à donner (habillement correct, nourriture correcte, sommeil correct, ...) = on a frette ;#
Certes ! :)
Mais pourquoi et comment ?
Et au final comment mieux se protéger d'un froid humide ? ;#
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Sans doute parce que l'eau à une meilleur conductivité thermique (elle est moins isolante) que l'air. Donc on va échanger plus d'energie sous forme de chaleur avec un air humide qu'avec un air sec.
Conductivité thermique de l'eau : 0,6 W·m-1·K-1
Conductivité thermique de l'azote : 0,02598 W·m-1·K-1
(Wikipédia).
Mais je me demande si cette conductivité est bien la même quelque soit l'état de l'élément (liquide, gaz)...
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Oui c'est vrai que l'image du graphe que j'ai mis n'est pas très clair.
Je vais essayé de trouver mieux, va falloir que je ressorte mes vieux cours... :blink:
Ce que je peux dire du monstre avec mes vagues souvenirs c'est que ça montre quel est le taux de saturation de l'air (quand il se met a pleuvoir)
en fonction de la température (isotherme), de la pression (isobare) et du taux d'humidité.
Pour visualisé le truc je vais prendre l'exemple de l'effet de foehn:
On est en Espagne aux alentours de Madrid. Il fait beau, on a un anticyclone donc des hautes pressions.
La température est de 40°C. Cette masse d'air a tendance a être sèche mais elle se charge un peu d'humidité par évaporation des sols.
Disons qu'on est à 20% de taux d'humidité. Là le ciel reste bleu. Si le taux d'humidité augmentait un peu on aurait l'apparition de cumulus puis de stratocumulus.
Bref, cette masse d'air est poussée gentiment vers le Nord.
Elle tombe sur les Pyrénées donc elle prend de l'altitude.
Donc elle perd en pression.
la température de l'air diminue (par détente adiabatique) d'abord selon le taux adiabatique sec (Tant qu'il pleut pas).
Plus la pression baisse, plus la température baisse et plus on se rapproche du taux de saturation (sans que le taux d'humidité n'ai changé)
De plus en plus de nuages vont se former jusqu'à se qu'on atteigne le taux de saturation et qu'il se mette à pleuvoir.
A partir de là la baisse de température se fera selon le taux adiabatique humide. Jusqu'à perdre toute son humidité.
Après dans l'effet de foehn la masse d'air redescend sèche avec pas mal de conséquences ici hors sujet, donc je m'étendrais pas plus.
En se qui concerne le sujet du fil je pense que ces paramètres rentrent en jeu dans le ressenti de la température. Il manquerai la vitesse du vent.
En gros je ne pense pas que ce soit l'équation qui résout le problème mais que c'est une piste interressante.
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Voilà comment je comprend tout ça:
A -40°C même si les pressions sont élevées le taux d'humidité va très vite saturé donc neigé à un taux du genre 5% d'humidité maximum (je dis un pourcentage au pif)
Donc l'air sera froid mais sec (0% à 5%)
A 1°C les pressions vont êtes importantes.
Si la pression est basse (dépression, altitude) le taux d'humidité va saturé à disons 15%.
Si la pression augmente(anticyclone, basse altitude), là ça va plus jouer sur le taux de saturation qu'à -40°C et il va monter jusqu'à 30%.
Donc si la pression est élevée le taux d'humidité peut par exemple être de 25% et il ne pleuvra pas.
A 20°C on s'en fiche l'humidité n'est pas très gênante voir agréable.
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Sans doute parce que l'eau à une meilleur conductivité thermique (elle est moins isolante) que l'air. Donc on va échanger plus d'energie sous forme de chaleur avec un air humide qu'avec un air sec.
Conductivité thermique de l'eau : 0,6 W·m-1·K-1
Conductivité thermique de l'azote : 0,02598 W·m-1·K-1
(Wikipédia).
Mais je me demande si cette conductivité est bien la même quelque soit l'état de l'élément (liquide, gaz)...
A l'état gazeux, l'eau a presque la même conductivité thermique que l'air sec * .
Le même ordre de grandeur tout au moins :
Le site du Moscow Power Engineering Institute (http://twt.mpei.ac.ru/MCS/Worksheets/WSP/THERMOCONDPT-SI.xmcd) donne 0.016 W/(m K) à 0°C et 0.018 à 25°C.
The Engineering Toolbox (http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html) donne 0.016 W/(m K) à 125°C.
Donc, apparemment, il n'y aurai pas beaucoup d'influence de la teneur en vapeur d'eau sur le pouvoir isolant de l'air.
* The Engineering Toolbox (http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html) donne 0.024 W/(m K) pour l'air à 25°C.
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Le site du Moscow Power Engineering Institute (http://twt.mpei.ac.ru/MCS/Worksheets/WSP/THERMOCONDPT-SI.xmcd) donne 0.016 W/(m K) à 0°C et 0.018 à 25°C.
* The Engineering Toolbox (http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html) donne 0.024 W/(m K) pour l'air à 25°C.
Ça fait quand même 25% de différence. Mais vu la quantité de vapeur d'eau dans l'air pour les températures considérées, l'impact est négligeable.
Et d'après ces valeurs la vapeur d'eau serait plus isolante que l'air sec, donc les raisonnements faits jusqu'à présent s'effondrent !
Sur Wolfram Alpha (http://www.wolframalpha.com/input/?i=thermal+conductivity+of+moist+air) on peut calculer pour des valeurs arbitraires:
20°C 5%RH: 0,02586 W/m/K
20°C 95%RH: 0,02569 W/m/K
Je ne sais pas si c'est fiable (leur formule buggue en dessous de 0°C), mais ça confirme que la différence est négligeable.
Donc je chercherais plutôt une explication du côté des fibres textiles. Si la proportion d'eau dans le coton peut varier de 0% à 27% (http://www.tis-gdv.de/tis_e/ware/fasern/baumwoll/baumwoll.htm) en fonction de l'humidité relative, sans qu'il paraisse humide, ça peut faire une grosse différence de conductivité. Il faudrait que quelqu'un fasse l'expérience à poil, dans du froid sec puis humide.
Edit: Je me disais bien que j'avais lu cette idée il n'y a pas très longtemps, j'ai retrouvé la source: :)
+1 pour le coton.
Il est horrible, y compris par temps HUMIDE. Il n'a pas besoin d'être complètement mouillé pour être froid. En fait, dès que le taux d'humidité de l'air augmente un peu, ça devient une clim portative. Sauf qu'en hiver, la clim ça le fait pas...
Et quid de la peau ? La couche supérieure de l'épiderme, normalement constituée de cellules desséchées, ne serait-elle pas hygroscopique (http://fr.wikipedia.org/wiki/Hygroscopique) elle aussi ? Ça pourrait expliquer que la sensibilité au froid humide soit différente selon les personnes et leur type de peau, qu'elle change progressivement lorsqu'on s'adapte à un nouveau climat, etc. Edit: D'où peut-être les sensations de "froid pénétrant", d'être "gelé jusqu'aux os", etc.
Les cheveux aussi sont notoirement hygroscopiques. Une forte pilosité augmente-t-elle la sensibilité au froid humide ? (Edit: même si ça a l'avantage de réduire le refroidissement par convection, que le temps soit sec ou humide.)
Edit: Une discussion sur futura-sciences (http://forums.futura-sciences.com/physique/266670-froid-humide.html) (où on trouve généralement des gens compétents). Eux aussi avancent l'hypothèse de la conductivité thermique de la vapeur d'eau, puis la discréditent après quelques calculs.
Ici, une synthèse intéressante (http://www.scienceforums.net/topic/31664-why-does-wet-cold-air-feel-so-much-colder-than-dry-cold-air/page__view__findpost__p__583205[/url):
- Les propriétés physiques de l'air froid sec/humide ne sont pas significativement différentes.
- Le temps humide s'accompagne souvent de précipitations, donc on peut être un peu mouillé, même si l'air n'est pas saturé.
- Le temps humide s'accompagne souvent de nuages, dont on n'est pas réchauffé par le soleil (ce serait l'explication principale de la sensation de froid). Si c'est la bonne explication, le phénomène devrait s'inverser la nuit: à cause des effets radiatifs, on perd moins de chaleur par temps nuageux que sous un ciel étoilé (tous autres paramètres étant égaux).
Même conclusion ici (http://www.usatoday.com/weather/resources/askjack/wfaqhumi.htm), avec des références intéressantes vers un document introuvable en ligne ("Water Vapor Mysticism"):
"The amount of humidity in the air by itself doesn't make any difference in how cold the air "feels." Sometimes you will hear that the water vapor in the air carries heat away, cooling you faster. At first glance that might seem to make sense [...]"
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Bof, tant qu'ils ne pas complétement mouillés, poils, barbe, cheveux, participent efficacement à la climatisation par temps froid et humide. Tout comme caleçon, pull et bonnet en laine. C'est pas par hasard que les marins ont de tout temps porté cheveux longs et barbe (sauf mode particulière sur certaines compagnies commerciales et sur les bateau gris :) )
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C'est pas par hasard que les marins ont de tout temps porté cheveux longs et barbe (sauf mode particulière sur certaines compagnies commerciales et sur les bateau gris :) )
Hé non... c'est pour une tout autre raison, beaucoup plus pragmatique que je développe ici (http://www.davidmanise.com/forum/index.php/topic,53552.msg430500.html#msg430500)
Le port de la barbe s'explique pour les mêmes raisons qu'en jungle et en montagne: le rasage fragilise la peau et occasionne des "micro-coupures" qui sont sources d'infection (ou de gelures en montagne).
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Ah oui ? :)
Et comment expliquer que sur les quais de Concarneau au début des années soixante, on distinguait les patrons pêcheurs des marins de base par leur figure imberbe et leur coiffure en brosse ?
EDIT : A mon avis c'était plutôt un marqueur social. Cela signifiai "je n'ai plus besoin de me protéger des éléments, et si jamais je tombe malade je peux me payer le médecin"
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Ah oui ? :)
Et comment expliquer que sur les quais de Concarneau dans les années soixante, ont distinguait les patrons pêcheurs des marins de base par leur figure imberbe et leur coiffure en brosse ?
Question de mode ou de coutumes maritimes locales probablement...
La question de l'hygiène pour la barbe se justifie moins lorsqu'on ne reste pas plus de 48h en mer, et l'étoupe n'est plus tellement d'actualité, même sur les bateaux de pêche!
De plus, si les deux attitudes coexistaient effectivement, ça contredit l'explication selon laquelle "poils, barbe, cheveux, participent efficacement à la climatisation par temps froid et humide." ;)
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Excuse, pendant que tu écrivais, j'ai complété mon post, dans un sens qui va plus ou moins dans le tien ;)
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Excuse, pendant que tu écrivais, j'ai complété mon post, dans un sens qui va plus ou moins dans le tien ;)
Vu! :doubleup:
ceci dit, maintenant, rares sont les marins qui connaissent l'origine commune des cheveux longs et du col marin...
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ceci dit, maintenant, rares sont les marins qui connaissent l'origine commune des cheveux longs et du col marin...
Tu peux peut être développer ?
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Tu peux peut être développer ?
comme dit un peu plus haut, je l'ai développé ici (http://www.davidmanise.com/forum/index.php/topic,53552.msg430500.html#msg430500) ;)
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Voilà comment je comprend tout ça:
A -40°C même si les pressions sont élevées le taux d'humidité va très vite saturé donc neigé à un taux du genre 5% d'humidité maximum (je dis un pourcentage au pif)
Donc l'air sera froid mais sec (0% à 5%)
A 1°C les pressions vont êtes importantes.
Si la pression est basse (dépression, altitude) le taux d'humidité va saturé à disons 15%.
Si la pression augmente(anticyclone, basse altitude), là ça va plus jouer sur le taux de saturation qu'à -40°C et il va monter jusqu'à 30%.
Donc si la pression est élevée le taux d'humidité peut par exemple être de 25% et il ne pleuvra pas.
A 20°C on s'en fiche l'humidité n'est pas très gênante voir agréable.
+ 1
je pense que tu résumes bien le truc
les - 40° C en sensation doivent être universels de part le monde, car l'humidité maximale ne pourra pas dépasser à la louche les 5%
(imaginez sinon !!!)
En fait le vrai froid va se jouer autour de 0°C en fonction de la pression et du vent et ca rejoint le Manitou
A mon avis les pêcheurs au large de l'Alaska doivent se les cailler grave :yeah:
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@buchbass: Pour donner des chiffres réalistes, il suffit de consulter:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pression_de_vapeur_saturante#Pression_de_vapeur_saturante_de_l.27eau_dans_l.27air
Ce tableau indique que
- À -40°C et 1013 mbar, l'air saturé en humidité contient 0,13/1013 = 0,013% de molécules d'eau.
- À -20°C et 1013 mbar, l'air saturé en humidité contient 1,03/1013 = 0,1% de molécules d'eau.
- À 0°C et 1013 mbar, l'air saturé en humidité contient 6,10/1013 = 0,6% de molécules d'eau.
Autre lecture possible: Il y a autant de molécules d'eau dans l'air
- à -40°C et 100% d'humidité relative,
- à -20°C et 13% d'humidité relative,
- et à 0°C et 2% d'humidité relative.
Ça c'est de la physique élémentaire. Maintenant le débat c'est de comprendre comment des proportions de vapeur d'eau si infimes (0,013% à 0,6%) peuvent modifier la sensation de froid. La réponse n'est manifestement pas dans la conductivité thermique de la vapeur d'eau (http://www.davidmanise.com/forum/index.php/topic,29184.msg434090.html#msg434090).
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j'ai une piste de réponse: (il faudrait quelques applications numériques pour valider l'hypothèse)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Effusivit%C3%A9_thermique
L'air humide ne transporte pas beaucoup plus de chaleur que l'air sec par convection (cf les quelques posts précédents)
par contre il y a deux autre phénomènes: la diffusion thermique (qui est prépondérante dans les vêtements ou la convection est à peu près stoppé ainsi que dans la couche d'air près de la peau) et l'effusivité thermique qui va caractériser le contact thermique entre la peau et cette fine couche d'air.
il est possible que ces deux derniers phénomènes se retrouvent boosté par la présence de vapeur d'eau. il faudrait faire les calculs...
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Pour donner des chiffres réalistes, il suffit de consulter:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pression_de_vapeur_saturante#Pression_de_vapeur_saturante_de_l.27eau_dans_l.27air
Ce tableau indique que
À -40°C et 1013 mbar, l'air saturé en humidité contient 0,13/1013 = 0,013% de molécules d'eau.
À -20°C et 1013 mbar, l'air saturé en humidité contient 1,03/1013 = 0,1% de molécules d'eau.
À 0°C et 1013 mbar, l'air saturé en humidité contient 6,10/1013 = 0,6% de molécules d'eau.
Merci ;)
Maintenant le débat c'est de comprendre comment des proportions de vapeur d'eau si infimes (0,013% à 0,6%) peuvent modifier la sensation de froid.
Faut pas perdre de vue que cette sensation de froid nous est donné par des thermorécepteurs à la surface de la peau
http://neurobranches.chez-alice.fr/systnerv/systsens/somesthesie3.html (http://neurobranches.chez-alice.fr/systnerv/systsens/somesthesie3.html)
Cette vapeur d'eau se dépose sur la peau et s'accumule. Notre capteur n'est plus en contacte avec de l'air mais de l'eau.
Or l'eau conduit 24 fois plus la chaleur que l'air.
Conductivité thermique de différent matériaux:
Air 1
Caoutcouc 6
Bois 6
Eau 24
Verre 30-40
Porcelaine 40
Marbre 70-120
Granit 130
Acier inoxydable 600
Fer 3 300
Aluminium 9 500
Cuivre 16 000
Argent 17 000
source:http://pcsi-unautreregard.over-blog.com/article-29111156.html (http://pcsi-unautreregard.over-blog.com/article-29111156.html)
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oui mais non!
il n'y a pas de raison que de l'eau liquide "se dépose" (condense) sur la peau. L'humidité condense sur les surfaces froides pas sur les surfaces chaudes. Car a proximité de la peau (surface chaude) le seuil de saturation est loin d'être atteint (cf toujours le même tableau).
sinon voilà un cours sur l'isolation thermique et en particulier qui décrit le rôle de l'humidité dans les transferts de chaleurs.
c'est fait pour la bâtiment mais la démarche est tout a fait adaptable au vêtements.
http://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/energies-th4/echangeurs-de-chaleur-et-isolation-42376210/isolation-thermique-a-temperature-ambiante-transferts-de-chaleur-be9859/performances-d-un-isolant-et-facteurs-environnants-be9859niv10002.html
pour résumer, il y a même au sein des vêtements ou l'air est figé un déplacement de la vapeur d'eau vers l'exterieur ou elle condense, et un déplacement de l'eau liquide (pas vraiment liquide mais absorbés sur les fibres du vêtements) vers l'intérieur ou elle s'évapore.
il y a donc deux phénomènes qui participe à l'accroissement du transfert thermique:
-la conductivité des fibres humide est plus grande
-le mini cycle de l'eau qui à lieu dans les fibres du vêtements transporte beaucoup de chaleur du fait de l'enthalpie d'évaporation de l'eau qui est très élevé.
Dans le bâtiment on utilise en général des pare-vapeur pour parer a ces phénomènes, l'évacuation de l'humidité est géré par le système de ventilation. Je ne sais pas si c'est applicable sur des vêtements.
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il y a donc deux phénomènes qui participe à l'accroissement du transfert thermique:
-la conductivité des fibres humide est plus grande
Cà oui ... pour autant que ce soit des fibres sensibles à l'humidité. (coton versus laine, ou nylon vs polyester par exemple)
-le mini cycle de l'eau qui à lieu dans les fibres du vêtements transporte beaucoup de chaleur du fait de l'enthalpie d'évaporation de l'eau qui est très élevé.
Là, il y a une idée nouvelle pour moi, qui me plait beaucoup. :up:
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Tiens, j'ai trouvé un article qui argumente contre ces calculs:
"Du refroidissement éolien et du facteur humide (Le ridicule a une température)"
http://ptaff.ca/humidex/ (http://ptaff.ca/humidex/)
extrait:
"Je ne conteste aucunement le fait que la sensation de froid est plus vive lorsqu'il vente ou encore que nous avons l'impression qu'il fait plus chaud l'été lorsque le taux d'humidité est élevé. Là où je m'insurge, c'est dans l'invention d'une formule chiffrée pour décrire cette réalité. La science n'a pas réponse à tout et inventer une formule ayant comme finalité le chiffrement d'une « sensation » illustre le travestissement de la science pour un but qui lui est impropre et qui ne lui appartiendra jamais. Une sensation est spécifique à chaque individu. La science étudie des phénomènes REPRODUCTIBLES, ce qui ne saurait, par définition, s'appliquer à une sensation."
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C'est le genre de discours qui démontre l'ignorance - et le manque de rigueur - de celui qui le tient.
Son intolétrance aussi ...
La science, au niveau "théorique" modélise la nature et formalise des connaissances, et ce sous forme de formules mathématiques - dès lors que les phénomènes étudiés sont mesurables/quantifiables. Les mathématiques, c'est le language des sciences. Le drame des scientifiques, c'est que souvent ils ne savent plus parler français ...
Au niveau des sciences appliquées, domaine de prédilection de l'ingénieur, on cherche à tirer quelque chose d'utile de ces connaissances théoriques. Quand les phénomènes sont trop complexes, l'ingénieur fait de son mieux et travaille avec des approximations, parfois grossières. On approche la pifométrie, mais il s'agit d'une pifométrie de bon sens, en accord avec ce que l'on sait en théorie, en accord avec ce que l'on peut vérifier, expérimenter ...
Les échanges de chaleur entre une surface solide, ou liquide, et un mélange de gaz en mouvement font partie de ces phénomènes complexes. On sait en principe comment cela se passe, on connait les variables qui comptent, mais "sur le terrain" les conditions sont tellement changeantes que l'on doit bien utiliser des formules simplifiées "qui vont bien".
Pour l'effet windchill, le phénomène, déjà complexe sur une surface plane et inerte, est encore compliqué par le fait que la peau est le siège de phénomènes d'évaporation de la transpiration, ou d'assèchement de la surface extérieure. Et que le corps humain n'est pas "inerte" : il réagit pour limiter, ou augmenter les échanges de chaleur avec le milieu extérieur.
Oui, la sensation de froid variera d'un individu à l'autre, les scientifiques le savent bien.
(Mais le refroidissement, et éventuellement l'hypothermie subséquente, c'est déjà quelque chose de mopins subjectif.)
Alors, les ingénieurs font de leur mieux pour nous fournir une information exploitable.
Cela marche bien, pourvu que nous soyons assez intelligents pour comprendre les phénomènes en cause, l'origine des formules "approximatives" et les limites d'emploi de ces formules. En général, cela marche aussi si on fait preuve de simple bon sens et si on croit sur parole ...
Comme nous ne sommes pas tous des "scientifiques" avérés, on utilise parfois des termes de "vulgarisation" qui peuvent faire tiquer : le froid "ressenti" est un de ces termes.
Il aurait fallu dire :
Un vent fort et froid a un effet tel que les déperditions de chaleur sur un corps humain sont celles correspondant à une température considérablement plus basse "sans vent".
Cet effet est appelé windchill factor, et la température équivalente sans vent est appelée "la température ressentie".
Ouaip ... le non scientifique n'aurait rien compris grand chose de plus ...
Parfois, il faut juste faire "imagé" et simple, et le pseudo scientifique qui s'en offusque n'a rien compris , rien de rien ...
Un jour, quelqu'un (Un AM) m'a dit que le vent refroidissait la neige (et même le rocher, pensait-il) à cause, et dans la mesure de l'effet windchill.
Il n'avait rien compris ...
Mais au moins, cet accompagnateur savait que le vent pouvait avoir un effet de refroidissemnt important sur le randonneur, et c'est le principal.
[En fait, il n'avait rien compris parce il n'avait pas à la base une formation scientifique universitaire, et personne ne lui avait jamais bien expliqué les choses en termes non mathématiques.
J'ai pu le faire, par quelques exemples bien choisis ... ]
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Salut,
Permettez moi (et ne visez pas la tete...)
pour faire imagé et simple ,je pense que le phenomene en jeu est celui qui refroidit une Nalgene dans sa chaussette mouillée.
L'eau en s'évaporant absorbe de l'énergie sous forme de chaleur contenue dans la Nalgene .
La Nalgene c'est notre corps ,la chaussette c'est nos vetements sur lesquels l'eau contenue dans l'air se condense ,se dépose.
L'effet est augmenté par le déplacement d'air.
pour résumer, il y a même au sein des vêtements ou l'air est figé un déplacement de la vapeur d'eau vers l'exterieur ou elle condense, et un déplacement de l'eau liquide (pas vraiment liquide mais absorbés sur les fibres du vêtements) vers l'intérieur ou elle s'évapore.
il y a donc deux phénomènes qui participe à l'accroissement du transfert thermique:
-la conductivité des fibres humide est plus grande
-le mini cycle de l'eau qui à lieu dans les fibres du vêtements transporte beaucoup de chaleur du fait de l'enthalpie d'évaporation de l'eau qui est très élevé
Je crois que la clé est là
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pour faire imagé et simple ,je pense que le phenomene en jeu est celui qui refroidit une Nalgene dans sa chaussette mouillée.
L'eau en s'évaporant absorbe de l'énergie sous forme de chaleur contenue dans la Nalgene .
Oui et non ;D
Oui, peut être, parce que à la base il y a probablement un phénomène d'évaporation/condensation.
Non, parce que l'effet dont tu parles fonctionne d'autant mieux que l'air est sec, et pas du tout quand l'air est humide.
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Au début du fil, YOU a cité l'algorithme utilisé par Accuweather : Realfeel. (http://www.davidmanise.com/forum/index.php/topic,29184.msg295559.html#msg295559)
Une petite question suite à samedi soir.
La température extérieure (réelle) indiquait -4°, la température "Realfeel" -2° :blink:
Pour moi, ça sonne un peu bizarre que la température ressentie (en hiver) soit supérieure à la température réelle.
D'autres précisions. J'habite au bord de la mer (bien humide), à 6m d'altitude ...
Les données officielles de samedi soir (environnement Canada):
température mesurée : -2.9°
point de rosée: -3.4°
humidité rel.: 96%
vent: 2 km/h
pression : 100.52 kPa
refroidissement éolien (windchill) : -4°
EDIT: 21h00, donc pas de soleil ;D
Alors : bug de leur algorithme, ou alors c'est possible d'avoir en hiver une température ressentie supérieure à la température réelle ?
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bonsoir, en me baladant sur le forum j'ai repéré un post similiaire à celui ci qui peut compléter vos raisonnements:
http://www.davidmanise.com/forum/index.php/topic,7740.0.html
cordialement vincent
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il faudrait ne plus réfléchir en terme de température ressentie si on voulait être bien rigoureux. Je m'explique.
La création d'une telle valeur part d'une bonne idée: selon le vent et l'humidité mais pour une même température on peut avoir plus ou moins froid (ou chaud aussi mais c'est pas trop la saison) alors on va tenter de créer un indice qui intègre les 3 grandeurs.
l'idée serait que cet indice représente efficacement le transfert de chaleur entre la peau et l'extérieur. Mais ce concept se heurte à plusieurs problèmes.
1) le calcul de la température ressentie ne prend pas en compte la façon dont on s'habille (ex: vêtements coupe-vent ou encore résistant à l'humidité), ni le lieu ou l'on circule (ex: foret dense qui ralentit le vent ou gorge qui l'amplifie), ni d'autres paramètres comme l'ensoleillement ou encore les micro-systèmes climatiques que l'on traverse (ex: près d'une rivière ou dans une foret il fait plus humide.)
2) en passant de 3 données à une seule on perd de l'information utile : si on m'annonce -15°C en température ressentie, je ne sais pas si je dois me protéger du vent ou de l'humidité, ou d'une vraie température basse ce qui ne demande pas les mêmes précautions vestimentaire à priori.
donc au final rien ne remplace pour moi les données sur l'humidité le vent et la température (et l'ensoleillement ) qui sont les seules grandeurs vraiment pertinentes. Le tout couplé avec une connaissance du terrain ou l'on va évoluer et ou les variables climatiques pourraient être un peu différentes.
au final, la "température" ressentie est parfois pratique, mais sans plus.
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+1 avec tout ce que tu dis, c'est une bonne synthèse.
au final, la "température" ressentie est parfois pratique, mais sans plus.
C'est aussi, amha, un bon aiguillon à la "prise de conscience", pour les personnes peu au fait des questions de météo et d'échange de chaleur.
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Si j'essaie de
résumer vulgariser ces quelques pages, l'idée [reçue] que l'air humide est 25 fois plus conducteur que l'air sec est une foutaise car même conductivité thermique (sans même une quelconque considération des vêtements, du milieu, etc.) ?
Quand en plus, on rajoute le fait qu'on est tous différents, que ça va dépendre des fringues, du milieu, du soleil, etc. En gros la réponse est ailleurs ;D.
a+
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Si j'essaie de résumer vulgariser ces quelques pages, l'idée [reçue] que l'air humide est 25 fois plus conducteur que l'air sec est une foutaise car même conductivité thermique
Oui. En dessous de 0°C il y a tellement peu de vapeur d'eau dans l'air (<0,6%) que ça ne peut pas avoir un impact significatif sur sa conductivité thermique, à moins de dénicher des phénomènes physiques vraiment exotiques. Et de toute façon, d'après les chiffres cités par François, la vapeur d'eau serait en fait plus isolante que l'air. N.B: On parle bien de vapeur d'eau, pas de brouillard avec des micro-gouttelettes d'eau liquide.
L'effet de la nature des fibres textiles est connu (par temps humide le coton donne froid même quand il n'est pas mouillé au toucher, etc).
Certains avancent que lorsqu'il fait humide, il y a rarement du soleil. Les deux phénomènes sont corrélés, mais ce serait l'absence de soleil qui causerait la sensation de froid, plutôt que l'humidité.
J'ai parlé aussi de la peau. Quand je reste quelques heures par temps sec (moins de 30% d'humidité relative) j'ai la peau complètement desséchée, avec des crevasses douloureuses sur les mains. Donc le taux d'humidité dans la peau doit varier en fonction de l'humidité ambiante. Tant qu'il fait chaud on ne se rend pas compte qu'on a la peau hydratée par l'air, mais par temps froid, ça pourrait contribuer à refroidir la peau en profondeur, jusqu'aux terminaisons nerveuses sensibles à la température, d'où la sensation d'un froid "pénétrant". (Ce dernier paragraphe est spéculatif, je n'ai pas trouvé de publications allant dans ce sens)
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AMHA, on se pose le problème de la mauvaise façon. Le problème ne relève pas seulement de la physique, mais aussi de la physiologie. 8)
Quand l'air est humide (au sens pour une température donnée il est saturé d'humidité), il perturbe à la fois nos mécanismes de régulation de la température et le fonctionnement de nos vêtements.
Quand il fait chaud et que l'air est humide. La transpiration s'évapore mal dans un air déjà saturé, son effet de refroidissement est moindre, notre température interne monte, on a "chaud". Si nos vêtements sont aussi saturés d'humidité, ils "ventilent moins" l'humidité et/ou la température augmente encore à proximité de notre peau...la transpiration est encore moins efficace.
Quand il fait froid et humide (ce qui compte ce n'est pas la quantité d'eau, mais si l'air est plus ou moins saturé). La transpiration s'évapore mal et se dépose dans nos vêtements ou reste au contact de notre peau et nous refroidit. De même de nombreux isolants présents dans nos vêtements se saturent d'humidité et isolent de moins en moins. Ces deux mécanismes font que l'on a "plus froid".
Enfin c'est comme ça que je comprend le truc... ;)
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Quand il fait chaud et que l'air est humide. La transpiration s'évapore mal dans un air déjà saturé, son effet de refroidissement est moindre, notre température interne monte, on a "chaud". Si nos vêtements sont aussi saturés d'humidité, ils "ventilent moins" l'humidité et/ou la température augmente encore à proximité de notre peau...la transpiration est encore moins efficace.
D'accord avec ça, et je crois comprendre que c'est ce que l'indice Humidex modélise.
Quand il fait froid et humide (ce qui compte ce n'est pas la quantité d'eau, mais si l'air est plus ou moins saturé). La transpiration s'évapore mal et se dépose dans nos vêtements ou reste au contact de notre peau et nous refroidit.
Là je ne suis pas convaincu. Si je transpire, ça veut dire que j'ai chaud. Si ma peau et mes vêtements se refroidissent plus rapidement parce qu'ils sont mouillés, mon organisme va avoir besoin de transpirer un peu moins. Un équilibre va s'établir. Je vais avoir moins chaud, mais certainement pas froid. C'est seulement si j'arrête brutalement mon effort physique que je vais me retrouver avec des vêtements trempés et un organisme qui a soudain moins de chaleur à évacuer, et c'est là que je vais avoir froid.
Mais il me semble que la sensation de froid humide concerne aussi des invidus qui ne font pas d'effort physique, donc qui n'ont aucune raison de transpirer.
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N'oublions pas l'effet du vent sur un tissus humide qui devient un réfrigérant très efficace.
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Là je ne suis pas convaincu. Si je transpire, ça veut dire que j'ai chaud.
Si tu transpires cela veut dire que ton corps cherche à se refroidir et/ou à maintenir la surface de ta peau suffisamment humide et/ou que tu es sous le coup d'une émotion.
Si tu sens de la sueur, c'est que le mécanisme de la transpiration n'est pas parfait. Normalement, la transpiration est insensible. Ce qui refroidit ce n'est pas "la sueur liquide" ce qui refroidit fortement c'est la passage de la phase liquide à la phase vapeur.
Si tu produis ou, au repos, n'arrive pas à dissiper assez de chaleur (effort trop important pour une température donnée ou température supérieure à 37°C), le mécanisme de la transpiration va être ton principal moyen de refroidissement. Or pour passer de la phase liquide à la phase vapeur il faut que l'air puisse "absorber" cette transpiration, sinon la transformation ne se fait pas et il ne reste que de la sueur.
Si l'air extérieur, à une température donné est déjà saturé à 100% : le mécanisme de la transpiration ne fonctionne plus au mieux, l'eau reste à la surface de ta peau, c'est de la sueur. De même si ta peau est "salée" par la sueur ou sale...elle a tendance à freiner l'évaporation et tu as plus chaud. C'est pourquoi on apprécie d'être "propre" quand il fait chaud.
Au froid :
Et bien tu transpires toujours...
D'une part parce que tu fais des efforts et que tu ne peux pas ajuster constamment tes vêtements et qu'il faut donc que ton corps dissipe cet excès de chaleur. D'autre part, parce qu'il faut bien hydrater ta peau (et ceci quelque soit la température).
Si l'air à la surface de ta peau est saturé d'humidité (encore une fois ce n'est pas la quantité d'eau contenu dans l'air c'est son niveau de saturation pour une température donnée)...et bien tu n'arrives pas à transpirer et apparait la sueur. Celle-ci en s'évaporant et en restant bloquée entre ta peau et les couches de vêtement sature efficacement l'air ce qui fait que tu transpires encore moins mais tu sues de plus en plus. Cette sueur (liquide salé) imbibe de plus en plus tes vêtements et leur fibre. La capacité isolante de tes vêtements s'en trouve diminuée, surtout dans le cas du coton.
Tant que tu fais un effort : cela peut aller. En fait c'est même bine puisque tes vêtements isolent moins. Mais dès que tu baisses ton effort : il reste de l'humidité sur ta peau (qu'il transporte mieux tes calories que l'air sec) et tes vêtements mouillés isolent beaucoup moins bien. Il va bien falloir que tu fournisses la chaleur nécessaire pour faire s'évaporer cette humidité qui stagne sur ta peau et/ou tes vêtements. Si l'air est sec, c'est relativement rapide, si l'air est saturé (même par -10°C) c'est lent.
S'il fait du vent. Soit il traverse tes vêtements et facilite l'évaporation de l'eau qui stagne dedans. Cela crée un refroidissement (passage liquide/vapeur) mais ce n'est pas trop grave tant que cela a lieu sur les couches externes de tes vêtements. Soit il ne traverse pas tes vêtements (imperméable) mais dans ce cas il va quand même refroidir la couche externe et en refroidissant l'air dessosu diminue sa capacité à contenir de l'eau et celle-ci condense. Dans un premier temps tu as chaud (passage gazeux vers liquide) puis tu as froid car cette eau trempe tes vêtements...
Bref. L'air saturé quelque soit la température vient perturber notre mécanisme de régulation de température principal : la transpiration. Comme produit constamment de la transpiration, si le mécanisme est perturbé cela devient de l'eau. Et, au froid, cette eau vient limiter l'isolation de nos vêtements....si l'air est "sec" la transpiration fonctionnent, les vêtements se trempent moins vite et sèchent plus vite....c'est le bonheur
D'où la règle en hiver : avoir toujours un poil froid. Ce faisant, on limite la transpiration.
Mais il me semble que la sensation de froid humide concerne aussi des invidus qui ne font pas d'effort physique, donc qui n'ont aucune raison de transpirer.
Et oui. C'est pour cela par exemple que l'on utilise des barrières "pare vapeur" durant la nuit. En empêchant la sueur (issue de la transpiration insensible) de tremper ton sac de couchage, tu préserve son isolation.
Encore une fois, je ne prétend pas avoir raison, je ne suis pas diplômé en physiologie humainedel'effort. C'est juste ma compréhension du truc.
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N'oublions pas l'effet du vent sur un tissus humide qui devient un réfrigérant très efficace.
Seulement si le vêtement est au contact ou a proximité de ta peau. Les calories sont fournis par le milieu à proximité immédiate (je crois que cela dépend du carré de la distance). D'où l'importance d'avoir un vêtement à Manche Longue sous un coupe vent ou un kway.
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Ouaipe. Ceci dit, le truc mouillé qui sèche sur nos couches isolantes va les refroidir, et de fait nous refroidir aussi. Avec une smock contenant 35% de coton bien trempée ce weekend, et des vents de 90-100 km/h par endroits, j'ai bien senti l'effet frigo ;)
David
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Ouaipe. Ceci dit, le truc mouillé qui sèche sur nos couches isolantes va les refroidir, et de fait nous refroidir aussi. Avec une smock contenant 35% de coton bien trempée ce weekend, et des vents de 90-100 km/h par endroits, j'ai bien senti l'effet frigo ;)
David
Inévitablement et tu fais bien de le préciser.
Mais tu avais la possibilité d'ajouter une couche isolante (ou de te planquer du vent)...alors que contre la peau, on ne peut rien faire et le refroidissement est ++ (en fait c'est comme si tu transpirais et c'est un mécanisme super efficace).
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Au froid :[...]
Et bien tu transpires toujours...
Si l'air à la surface de ta peau est saturé d'humidité (encore une fois ce n'est pas la quantité d'eau contenu dans l'air c'est son niveau de saturation pour une température donnée)...et bien tu n'arrives pas à transpirer et apparait la sueur. Celle-ci en s'évaporant et en restant bloquée entre ta peau et les couches de vêtement sature efficacement l'air ce qui fait que tu transpires encore moins mais tu sues de plus en plus. Cette sueur (liquide salé) imbibe de plus en plus tes vêtements et leur fibre. La capacité isolante de tes vêtements s'en trouve diminuée, surtout dans le cas du coton.
Bon, tu dis que c'est la sueur qui mouille le coton, et moi je dis que c'est peut-être plutôt l'humidité de l'air qui se concentre dessus par effet hygroscopique. Le résultat est le même. Ce serait quand même intéressant de trancher entre les deux hypothèses pour savoir s'il est utile de prendre des mesures pour réduire sa transpiration.
Pour ça il suffirait d'emporter deux vêtements identiques en rando, l'un dans un ziplock scellé avec un sachet dessicant, l'autre à l'air libre. Après avoir passé quelques heures en ambiance froide et humide on essaie les deux et on voit si l'un est moins isolant que l'autre, sans qu'on ait transpiré dedans.
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Je viens de lire un article sur le chaud et le froid ressenti (ici (http://www.la-croix.com/Actualite/S-informer/Sciences/Chaud-et-froid-temperature-reelle-ou-ressentie-_NG_-2010-02-01-546133)) et il y est parlé du développement d'un nouvel indice de température : UTCI (Universal Thermal Climate Index ou indice climato-thermique universel) qui est le résultat d'une modélisation des échanges thermiques entre le corps humain et l'air environnant. Il s'applique aussi bien au froid qu'au chaud.
Il a été mis au point après 8 ans de travaux de la Société internationale de biométéorologie et de l'Organisation météorologique mondiale (OMM).
Cet indice prend en compte : la température de l'air, la température radiante, le taux d'humidité relative, la vitesse du vent, un modèle thermique physiologique, un modèle d'isolation des habits, ... bref, peut-être que quelques connaisseurs pourront nous vulgariser tout cela :)
le site officiel du UTCI (http://www.utci.org/)
Une affiche présentant les grandes lignes du projet (pdf) (http://www.utci.org/utci_poster.pdf)
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ce site n'explique rien... :down:
il cite juste tout les papiers qui ont permis de calculer cet indice, rappelle le cahier des charges du projet, et détaille 2,3 points sans jamais faire une explication physique.
Je suis déçu.
Je m'attendais à une synthèse des phénomènes physiques présent pour le calcul de l'indice. Pour comprendre comment l'indice a été calculé il faut probablement se taper les publications qui sont cités (et il y en a beaucoup trop du coup je le ferais pas) il est de plus possible que ces travaux soient purement empiriques ( =basé sur des mesures, mais n'expliquant rien. )
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ce site n'explique rien... :down:
il cite juste tout les papiers qui ont permis de calculer cet indice, rappelle le cahier des charges du projet, et détaille 2,3 points sans jamais faire une explication physique.
Je suis déçu.
Je m'attendais à une synthèse des phénomènes physiques présent pour le calcul de l'indice. Pour comprendre comment l'indice a été calculé il faut probablement se taper les publications qui sont cités (et il y en a beaucoup trop du coup je le ferais pas) il est de plus possible que ces travaux soient purement empiriques ( =basé sur des mesures, mais n'expliquant rien. )
Certes, certes. :D
D'où mon appel à un vulgarisateur qui serait capable de comprendre et de traduire pour le commun des mortel le langage contenu dans la doc disponible. :-[
Cependant, il me semble intéressant de voir un indicateur de température extérieur qui tienne compte non seulement des facteurs météorologiques, mais aussi physiologiques (déperdition de chaleur du corps humain, facteur d'isolation des vêtements qu'il porte), avec une idée de stress physiologique des températures sur le corps humain.
Bref, pour moi, la notion de biométéorologie semble une piste intéressante à creuser.
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de toute façon pour avoir accès aux publications scientifiques et aux livres cités il faut payer (et lire l'allemand pour la moitié des sources)..... j'ai quand même trouvé ça (c'est extrait du résumé d'un des bouquins cité dans les références)
"The work was performed under the umbrella of the WMO Commission on Climatology (CCl). After extensive evaluations, Fiala’s multi-node human physiology and thermal comfort model (FPC) was adopted for this study. The model was validated extensively, applying as yet unused data from other research groups, and extended for the purposes of the project. This model was coupled with a state-of-the-art clothing model taking into consideration behavioural adaptation of clothing insulation by the general urban population in response to actual environmental temperature. UTCI was then derived conceptually as an equivalent temperature (ET). Thus, for any combination of air temperature, wind, radiation, and humidity (stress), UTCI is defined as the isothermal air temperature of the reference condition that would elicit the same dynamic response (strain) of the physiological model"
ce qui est intéressant pour nous c'est la phrase que j'ai mise en gras. Je vais voir si j'arrive à dénicher ça.
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il y a pleins d'article sur le sujet si on cherche sur "google scholar" (en anglais bien sur) mais ils sont tous payant (environ 32$ l'article) on peut trouver l'explication dans le résumé d'un de ces articles (le résumé est gratuit)
http://trj.sagepub.com/content/56/11/653.short
celui la si on pouvait le lire on comprendrait tout (....32$.....) Cela dit dans le résumé ils disent qu'ils prennent en compte le transport de chaleur par:
-conduction
-diffusion
-transport de vapeur
en particulier on peut lire: "Illustrative applications of the model and experiments display effects due to condensation and evaporation of water within the clothing and absorption and desorption by hygroscopic materials."
ils mettent en évidence par la théorie et par l'expérience le rôle des cycles d'évaporation-condensation (et d'adsorption-désorption ce qui est juste une variante du cycle évaporation-condensation) dans le transfert de chaleur.
Voilà pour le rôle de l'humidité.
Le facteur éolien n'est pas pris en compte mais il est plus évident à comprendre:
-compression de la couche isolante
-effet soufflet
-renouvellement rapide d'un air froid sur les surfaces exposé au vent
-renouvellement d'un air sec(plus sec que les vêtements =en cas de transpiration seulement) qui favorise la perte de chaleur par évaporation (effet frigo)
Merci de m'avoir fait chercher.
Pour les plus courageux quand vous vous posez des questions scientifiques ayez ce réflexe:
http://scholar.google.fr/scholar?q=ici+taper+votre+recherche+en+anglais&hl=fr&btnG=Rechercher&lr=
on tombe souvent sur des articles payant mais on peut toujours lire le résumé ( "abstract" en anglais )
un petit commentaire pour finir : vous allez surement vous demandez comment un mini-cycle de l'eau qui a lieu dans de toutes petites régions au sein de vos vêtements peut jouer un role important ou même ce que c'est.
1°le phénomène
la vapeur d'eau va de l'intérieur vers l'extérieur (vers le froid) elle condense sur les couches externes en cédant de grosses quantité de chaleur, elle migre alors sous forme adsorbé vers l'intérieur le long des fibres ou elle se ré-évapore. Et ce phénomène a lieu sur des distances très petites, au sein des fibres textiles comme entre deux couches différentes.
2°et c'est efficace?
Certes les quantités de vapeur mise en jeu dans ces échanges sont très faibles mais chaque miligramme de vapeur d'eau transporte de grosses quantité de chaleur. Pour vous en convaincre tapez "caloduc" sur google vous trouverez des objets capable de transporter plus de chaleur que n'importe-quel métal en exploitant a fond ce phénomène!!! C'est d'ailleurs ce qui permet au TGV d'évacuer la chaleur généré par un freinage d'urgence, et d'éviter que les freins ne chauffe au rouge.
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Pour les curieux et/ou courageux :
MOISTURE TRANSMISSION THROUGH TEXTILES :
Part I http://www.autexrj.com/cms/zalaczone_pliki/4-07-2.pdf
Part II http://www.autexrj.com/cms/zalaczone_pliki/5-07-3.pdf
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Part I http://www.autexrj.com/cms/zalaczone_pliki/4-07-2.pdf
Part II http://www.autexrj.com/cms/zalaczone_pliki/5-07-3.pdf
Excellent ! Voilà de la bonne physique, même si ça semble orienté avant tout vers l'optimisation des vêtements techniques "respirants" (par exemple, ça ne parle pas du tout de l'état de la peau, et très peu de la sensation subjective de froid). Les lecteurs pressés peuvent se contenter des conclusions en pages 8 et 9 du premier pdf. Je retiens notamment:
- Un humain transpire 15 grammes de vapeur d'eau par m2 de peau et par heure au repos, et plus de 100 g/m2/h en cas de fatigue ou de climat chaud.
- On observe que la vapeur d'eau transpirée peut se condenser dans les vêtements dès que la température ambiante est inférieure à 10 °C.
- En général, cette condensation se concentre en une couche mouillée au coeur du textile, et les surfaces internes et externes du vêtement restent sèches.
- L'humidité contenue dans les fibres textiles produit une sensation désagréable au contact de la peau dès que son taux dépasse 3 à 5 %. J'ai lu ailleurs que l'humidité peut atteindre 27 % dans le coton.
- L'humidité absorbée par les fibres réduit leurs performances d'isolation thermique de 2 à 8 % (il s'agit seulement d'humidité, même pas de condensation).
- L'absorption d'humidité par les fibres libère de la chaleur, comme s'il s'agissait de condensation. Donc quand le temps devient brutalement humide, nos vêtements nous réchauffent ! Mais l'effet ne dure pas: les distributions de température, de concentration de vapeur d'eau et d'humidité dans les fibres se stabilisent après quelques minutes à quelques heures.
http://trj.sagepub.com/content/56/11/653.short
ils mettent en évidence par la théorie et par l'expérience le rôle des cycles d'évaporation-condensation (...) dans le transfert de chaleur.
Attention quand même, ni dans ce résumé ni dans l'article AUTEX il n'est question d'un cycle de condensation-évaporation spontané de type caloduc (http://fr.wikipedia.org/wiki/Caloduc). Le résumé dit seulement que quand on transpire, de l'humidité s'accumule dans les vêtements, et que lorsqu'on cesse l'effort, elle nous refroidit en s'évaporant. "Experiments performed on a sweating hot plate in a nonsteady state mode". Dans un frigo ou une pompe à chaleur, le cycle est entretenu par un compresseur. Dans un réfrigérateur à absorption, il n'y a pas de compresseur mais il faut un mélange savamment dosé de trois gaz bien choisis, et de la plomberie compliquée, pour obtenir un cycle. Dans l'industrie du bâtiment, c'est l'alternance jour-nuit qui entretient le cycle(?). Dans le cas d'un randonneur, il est probable que les mouvements dûs à la marche expulsent et renouvellent cycliquement une partie du volume d'air emprisonné entre les vêtements et la peau, mais aucun des documents cités ne semble explorer cette piste. Donc tu vas peut-être faire fortune en inventant une fibre textile révolutionnaire à effet anti-caloduc :)
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Merci Wutan, Kilbith et AC pour vos recherches et vos explications compréhensibles :love:
:)
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tu as entièrement raison sur un point j'ai mal lu l'abstract.
En fait, j'avais cité il y a quelques semaines les techniques de l'ingénieur. (je suis abonné par mon école à celui là donc je peux le voir sans rien payer)
( http://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/energies-th4/echangeurs-de-chaleur-et-isolation-42376210/isolation-thermique-a-temperature-ambiante-transferts-de-chaleur-be9859/performances-d-un-isolant-et-facteurs-environnants-be9859niv10002.html )
la question du rôle de l'humidité dans le bâtiment est évoqué. Il est bien question (entre autres) d'un cycle évaporation condensation, le gradient de température suffit a entretenir un tel cycle.
"2.1.1 Rôle de l’humidité dans le transfert de chaleur
Sur la figure 18 sont énumérés les mécanismes élémentaires du transfert de chaleur et de masse à l’échelle d’un pore :
conduction dans la matrice solide (1a) et l’air interstitiel humide (1b) ;
conduction dans l’eau à la surface de la matrice solide (2) ;
évaporation et condensation mettant en jeu les chaleurs latentes associées aux changements de phase ; l’humidité sous forme d’eau et de vapeur circule à contre-courant sous l’effet du gradient thermique et des pores capillaires (3) ;
rayonnement (4) ;
convection naturelle de l’air humide qui sera considérée comme négligeable (5).
"
la physique de l'isolation dans le bâtiment n'est pas fondamentalement différente de celle pour l'isolation des vêtements. A priori, les mêmes phénomènes sont mis en jeu, seules les applications numériques diffèrent.
pour enfoncer le clou: l'effet caloduc est bien passif et n'a besoin que d'un gradient thermique pour s'entretenir. (http://www.atherm.com/content/le-principe-caloduc )
Et pour rebondir sur ta dernière proposition, ça fait un bout de temps que j'y réfléchis, mais les nouveaux matériaux c'est pas trop mon domaine.
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En fait, j'avais cité il y a quelques semaines les techniques de l'ingénieur. (je suis abonné par mon école à celui là donc je peux le voir sans rien payer)
évaporation et condensation mettant en jeu les chaleurs latentes associées aux changements de phase ; l’humidité sous forme d’eau et de vapeur circule à contre-courant sous l’effet du gradient thermique et des pores capillaires (3) ;
J'avais vu ton lien sans pouvoir accéder au document. Apparemment il s'agit bien du même effet que dans le caloduc (et pas seulement l'alternance jour-nuit comme je le pensais); reste à voir si c'est le phénomène prépondérant parmi les cinq cités.
pour enfoncer le clou: l'effet caloduc est bien passif et n'a besoin que d'un gradient thermique pour s'entretenir. (http://www.atherm.com/content/le-principe-caloduc )
Oui, et les performances sont impressionnantes. Mais je note que pour que l'effet soit maximal il faut une enceinte étanche contenant un fluide pur à très basse pression. Même en supposant que l'air à la surface de la peau est à 30 °C et saturé d'humidité, il ne contient que 4 % de molécules d'eau; ça laisse 96 % de molécules indésirables qui ralentissent le cycle (http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_pipe#Heat_transfer). L'article AUTEX indique que le coefficient de diffusion (http://fr.wikipedia.org/wiki/Coefficient_de_diffusion) de la vapeur d'eau dans l'air vaut 0,239 cm2/s. Je suppose qu'avec tous ces chiffres on peut estimer le flux maximum de chaleur évacuable par un cycle d'évaporation-condensation avec diffusion dans l'air et retour par voie capillaire sur une distance de quelques millimètres, mais je ne sais pas faire le calcul.
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Un humain transpire 15 grammes de vapeur d'eau par m2 de peau et par heure au repos
Je suis un peu à la bourre ... pas trop le temps de lire les détails aujourd'hui.
Sources fiables? (Pas le CNRS, hein, il est vendu à l'Oréal sur ce sujet).
D'expérience fiable d'un vrai scientifique que tous les mulvors connaissent bien, la vraie valeur est ZÉRO. Cherchez "La perspiration et moi" de ChP chez les Muls.
Pendant toute une nuit : transpiration + perspiration = 0
Suffit, pour stopper la transpiration, de ne pas avoir chaud.
Pour stopper le perspiration : il suffit d'une couche proche de la peau qui sature la micro-atmosphère au voisinage immédiat de la peau.
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@Bison: L'article est une synthèse avec une grosse bibliographie, faite par des universitaires probablement sponsorisés par l'industrie textile.
Un article de génie climatique trouvé au pif sur google donne 0,5 à 1,400 kg/j à 20°C pour un adulte au repos de 1,8 m2, soit 12 à 32 g/m2/h.
Wikipedia cite 100 à 8000 mL/j, soit 2 à 220 g/m2/h pour un adulte de 1,5 à 2 m2.
Edit: Je viens de lire l'experience de chp, c'est certainement pertinent pour choisir un sac étanche ou pas, mais pas très scientifique. Il suffit d'un espace au niveau du cou pour que de la vapeur d'eau s'échappe par diffusion. Et au réveil sa peau est peut-être plus hydratée que si il avait dormi à l'air libre; c'est difficile à peser. On pourrait refaire l'expérience en dormant avec un pot de sels hygroscopiques dans le sac pour biaiser le résultat dans l'autre sens; ça donnerait une marge d'incertitude.
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LE principe scientifique de base est celui-ci : un et un seul contre-exemple fout toute une théorie en l'air. Si on a une théorie qui dit qu'au repos on transpire 15 g par m² et par heure, alors cette "théorie" est de toute évidence kaput. (Mais je vais voir exactement comment c'est formulé)
Je t'assure que nous sommes plusieurs à avoir fait pas mal de recherches (internet) sur les valeurs de la transpiration et de la perspiration.
Il y règne la plus grande confusion, et tout le monde avance des chiffres sans vraiment fournir de sources "premières".
Il est clair que l'on peut transpirer des litres et des litres, en jouant un match de foot en plein cagnard. Il est clair aussi que la peau s'assèche en air sec.
Mais, je n'ai jamais vu quelqu'un transpirer au repos et en ayant froid.
Et une peau ne s'assèche pas en atmosphère humide
Mais bon ... sans avoir besoin de quantifier, on se rappellera que la transpiration est un phénomène qui entre en jeu automatiquement quand on a chaud. Pas quand on a froid, ou même légèrement froid - à ma connaissance.
Quant à la perspiration en français, c'est un "faux ami" du terme anglais "perspiration" (= tyranspiration).
Un mot auquel on a donné un sens particulier en français : "assèchement naturel" de la peau, mais auquel l'Oréal et consort ont attribué des valeurs moyennes de la transpiration, telles qu'on les trouve dans la doc US, et qui se rapportent donc à la transpiration journalière moyenne. Ça fait sérieux, et cela permet de vendre des tonnes de crème anti-assèchement, anti-ride, anti-vieillissemnt anti ... bref, les fameuses "molécules de la beauté"
Pour info, j'ai demandé à l'Oréal comment et selon quel protocole ils mesuraient la "perspiration" au sens français d'assèchement. Après un an de réflexion profonde, ils m'ont répondu que c'était "secret industriel". :down:
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LE principe scientifique de base est celui-ci : un et un seul contre-exemple fout toute une théorie en l'air. Si on a une théorie qui dit qu'au repos on transpire 15 g par m² et par heure, alors cette "théorie" est de toute évidence kaput. (Mais je vais voir exactement comment c'est formulé)
Et inversement. ;)
Je t'assure que nous sommes plusieurs à avoir fait pas mal de recherches (internet) sur les valeurs de la transpiration et de la perspiration. Il y règne la plus grande confusion, et tout le monde avance des chiffres sans vraiment fournir de sources "premières".
+1
Mais, je n'ai jamais vu quelqu'un transpirer au repos et en ayant froid.
On ne voit pas la transpiration. Ce que l'on voit c'est la sueur, c'est à dire quand le mécanisme de la transpiration fonctionne mal au point que l'eau qui doit nous refroidir ne s'évapore pas/plus.
Il semble bien qu'il faille un minimum de transpiration pour garder l'humidité de notre peau. Ce phénomène n'est pas déclenché par un besoin de régulation thermique, c'est juste pour que la peau garde ses propriétés.
En revanche, il y a plein d'information contradictoire à ce sujet et rien de bien concluant. D'une part, il est normal que la mesure de mécanismes physiologique ne donne pas le même niveau de précision qu'une mesure de type "physique". En effet, les hommes ne sont pas identiques et il est extrêmement difficile d'avoir les mêmes conditions d'expérience (température, hygrométrie, pression même niveau d'activité physique, hydratation du corps, nourriture...).
D'autre part, les expériences empiriques sont souvent assez approximatives. Par exemple, si quelqu'un me dit : j'ai pesé mon sac de couchage après une nuit froide et j'ai trouvé Xg d'eau....il ne précise pas toujours l'humidité relative de l'air, la température, le vent, la pression atmosphérique, le point de condensation, le niveau d'humidité de sac au départ (les tissus stockent plus ou moins l'humidité) ni le poids et la composition exacte de ses sous vêtements (ex : la laine peut stocker au moins 20% de son poids en eau de façon imperceptible, si un ensemble de sous vêtement pèse 500gr...).
Certain diront, "ma transpiration à saturé le sac de couchage". Mais c'est peut être tout simplement la respiration et peut être même le fait d'avoir cuisiné dans la tente...
Ce qu'il semble avéré :
- L'humidité de l'air est surtout son humidité relative perturbe notre mécanisme de régulation thermique le plus efficace : la transpiration.
- L'humidité de l'air peut dans, certaines conditions, condenser et détériorer les isolants ce qui modifie leur propriété (pas toujours à la baisse).
- Si on veut éviter l'accumulation d'humidité dans les vêtements il faut porter juste le nécessaire afin d'éviter "d'avoir trop chaud" ce qui veut dire en fait "suer" et donc ressentir de la moiteur parce que le mécanisme de la transpiration fonctionne mal.
- Cette dernière condition est très difficile à réaliser dans la pratique. Le jour : parce que notre activité physique varie énormément et que selon l'activité physique les besoins en isolation sont totalement différents. Ce facteur intervenant au moins autant que les conditions climatiques. La nuit dans le sac de couchage : Parce que là aussi le sommeil n'est pas "homogène" ni notre production de chaleur durant une nuit (digestion, phase de sommeil agitée, pipi). De plus, on a tendance à avoir au début de la nuit car on doit d'abord réchauffer la masse du sac (l'effet "drap froid" quand on se met au lit).
Les règles qui semblent couramment admises :
- Se couvrir à minima à l'effort. "avoir juste un peu froid". Ce qui veut dire se couvrir dès qu'on s'arrête "avant d'avoir froid". C'est un travail permanent.
- Eviter les vêtements "bloquant l'humidité" (de type membrane par exemple)
- La ventilation mécanique est un moyen très efficace pour éviter l'accumulation d'humidité dans les vêtements (ouvertures réglables, laisser "flotter" le vêtement, libérer les manches, la capuche et le cou..."
- Moins on a de zone froide (parois froides) entre deux milieux moins on a de condensation. Ce point est difficile à respecter en même temps que le point précédent.
- Ralentir avant d'arriver au camp le soir. Eviter les efforts excessifs (quand on sent la transpiration).
- Ne pas hésiter à changer la couche humide si on peut la faire sécher. Si ce n'est pas possible l'éloigner du corps.
- On peut employer la méthode du "sacrifice", par exemple les semelles en papier journal.
- Deux couches fines superposées auront une plus grande surface d'échange lors du séchage qu'une couche épaisse de même poids.
- même par temps froid, le soleil peut amener des calories s'il brille : privilégier les couleurs foncées pour les sous vêtements.
- On peut éliminer mécaniquement l'humidité sur certain vêtement isolant (pile).
- On devrait s'arranger pour que le point de condensation se situe le plus possible dans une couche isolante hydrophobe et pouvant sécher facilement (couleur, composition, résistance au feu, construction...)
....
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Dans les incontournables sur la question, ça vaut la peine de lire attentivement les manuels de l'armée Norvégiennes. Ils ont quand même une accumulation d'expérience pratique assez unique.
http://www.coe-cwo.org/files/handbooks/UD%206-81-2%20%28E%29%20Instruction%20in%20Winter%20service%20Personel%20Clothing.pdf
Moléson
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Dans les incontournables sur la question, ça vaut la peine de lire attentivement les manuels de l'armée Norvégiennes. Ils ont quand même une accumulation d'expérience pratique assez unique.
http://www.coe-cwo.org/files/handbooks/UD%206-81-2%20%28E%29%20Instruction%20in%20Winter%20service%20Personel%20Clothing.pdf
Moléson
Page 6 : "One half of heat loss from the body is in the head and neck region." :o
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Voilà, d'ou l'intérêt de se couvrir la tête, le cou, les pieds et les mimines. ;#
On peut expliquer le fait que nos extrémités soit plus froides que le reste de nôtre corps, c'est parce que nôtre organisme cherche avant tout a préserver nos organes vitaux coeur, poumon etc au détriment des autres parties de nôtre anatomie.
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Ma surprise vient surtout du fait que ce manuel de l'armée norvégienne (lien donné par Moleson) donne un pourcentage qui me semble farfelu.
J'en étais resté à ce que j'ai souvent lu ici, et que Guillaume a synthétisé dans un post récent : http://www.davidmanise.com/forum/index.php?topic=54405.0 (http://www.davidmanise.com/forum/index.php?topic=54405.0)
à savoir :
Seulement, le corps humain ne perd pas de la chaleur de manière homogène. En effet, certaines zones sont plus vascularisées que d'autres. On perd ainsi en moyenne : 20 % de chaleur par la tête, le cou et le tronc et 10 % pour chaque membre.
J'imagine que les "One half of heat loss from the body is in the head and neck region." du manuel de l'armée norvégienne s'entendent du coup pour un type bien habillé, mais tête nue. Sinon, ça devient fantaisiste, non ?
(Je pinaille, cela dit - le document reste intéressant dans son contexte)
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http://www.coe-cwo.org/files/handbooks/UD%206-81-2%20%28E%29%20Instruction%20in%20Winter%20service%20Personel%20Clothing.pdf
À lire rien que pour les photos des sous-vêtements en laine Merino des militaires Norvégiennes :) :)
À part ça j'ai noté:
Page 11: Il est aussi important d'éviter de transpirer que d'éviter d'avoir froid.
Page 14: "Si vous avez froid aux mains, couvrez-vous la tête."
Page 36: Quand les protéines des fibres de laine sont exposées à l'humidité, elles produisent de la chaleur.
Page 65: la mouffle à deux doigts pour le maniement des armes.
Page 66: un gant avec des trous pour réchauffer le bout des doigts contre la paume de la main.
Globalement le message c'est qu'il faut ajouter et enlever des couches à chaque fois que le niveau d'effort physique change, qu'on entre dans un véhicule ou une tente, etc. La règle: être tout juste assez couvert pour ne pas avoir froid, mais pas plus (pour éviter de transpirer). Avec la quantité de matos qu'ils transportent, ils n'ont pas besoin d'avoir des techniques spécifiques pour gérer le froid humide différemment du froid sec.
Le document insiste énormément sur la discipline que cela exige. Par exemple il faut obliger les troupes à se découvrir à la fin d'une pause avant de reprendre la marche (c'est désagréable au début mais ça évite de transpirer ensuite). Et tout ça doit faire perdre un temps considérable en opérations. Du coup je commence à comprendre l'intérêt de systèmes de chauffage corporels (http://www.davidmanise.com/forum/index.php?topic=54406.0) ou plus généralement de vêtements de science-fiction "actifs" dont on pourrait changer les propriétés en appuyant simplement sur un bouton.