Le point de rosée : ce que c'est, et comment le calculateur l'obtient

La formule, et de quels coefficients il s'agit

Magnus–Tetens n'est pas une équation mais une famille. La forme est toujours la même — la pression de vapeur saturante comme exponentielle de a·T/(b + T) — et ce qui change d'une version à l'autre, c'est le couple de constantes, qui sont ajustées et non démontrées. Cet outil utilise a = 17,625 et b = 243,04 °C, le jeu publié par Oleg Alduchov et Robert Eskridge dans le Journal of Applied Meteorology en 1996 après réajustement de la forme classique de Magnus sur les formulations de référence admises. Sur une plage météorologique de travail, il reste à quelques dixièmes de pour cent.

L'autre jeu que tu croiseras est 17,27 et 237,7, venu de Tetens via un article de 1980, encore incrusté dans une quantité énorme de code. Il n'est pas faux ; il est plus ancien, et il s'écarte davantage de la référence aux extrêmes de froid et de chaud. Si deux calculateurs de point de rosée diffèrent de deux dixièmes sur les mêmes entrées, c'est en général de là que cela vient, et aucun des deux n'est cassé. Ce qui serait un vrai désaccord, c'est une page qui calcule au-dessus de la glace plutôt qu'au-dessus de l'eau sous zéro — une distinction que cet outil ne fait pas, et qui compte pour la prévision du givre plus que pour le confort.

Pourquoi il bat l'humidité relative

L'humidité relative est un rapport, et un rapport dont le dénominateur bouge mesure mal quoi que ce soit. L'air chaud peut contenir bien plus d'eau que l'air froid : le même pourcentage désigne donc des quantités complètement différentes selon la température. Passe-le au calculateur et la démonstration est sans réplique : 50 % à 10 °C donnent un point de rosée de 0 °C, lu comme « sec » ; 50 % à 30 °C donnent 18,4 °C, lu comme « inconfortable » ; 50 % à 40 °C donnent 27,6 °C, à peine tenable. Un seul nombre à l'écran, trois journées différentes.

Le test inverse est tout aussi net. Trois journées très différentes — 20 °C à 83 %, 30 °C à 45 %, 35 °C à 35 % — tombent toutes sur un point de rosée voisin de 17 °C, et toutes les trois donnent la même impression d'air légèrement collant, parce qu'elles contiennent la même eau. Voilà ce qu'achète une mesure absolue. Le piège, c'est que le point de rosée parle de l'humidité et pas de la chaleur : 35 °C avec un point de rosée de 17 °C est dangereux pour une autre raison, et c'est à quoi sert un indice de chaleur.

L'outil range sa réponse en cinq niveaux, et il vaut la peine de savoir qu'ils sont découpés sur la valeur Celsius : sec en dessous de 10 °C, confortable jusqu'à 16 °C, un peu moite jusqu'à 18 °C, inconfortable jusqu'à 21 °C, étouffant au-delà. Ces bornes sont proches, sans y être identiques, des seuils que les services météo utilisent dans leurs conseils d'été. Lis le niveau comme une étiquette, pas comme un seuil qui ferait foi.

La condensation : l'usage pratique

Voici la lecture qui justifie la place du calculateur sur un téléphone. Toute surface plus froide que le point de rosée de l'air qui la touche se couvre d'eau. Pas « peut se couvrir » : se couvre, tant que de l'air continue d'arriver. Cette seule phrase explique la vitre, le tuyau froid, la chasse d'eau qui goutte en août, l'objectif photo qui se voile dès qu'on le sort d'une voiture climatisée, et le verre de bière qui laisse un rond sur la table.

Mets-y des nombres et cela devient un outil. Une pièce à 20 °C et 40 % d'humidité a un point de rosée de 6,0 °C : rien dans la pièce n'est aussi froid, donc rien ne transpire. Monte l'humidité à 60 % et le point de rosée grimpe à 12,0 °C — le simple vitrage d'une nuit d'hiver passe alors nettement en dessous, et il ruisselle. C'est pourquoi la réponse à la condensation à l'intérieur d'une fenêtre n'est presque jamais la fenêtre : c'est la charge en vapeur, et le remède, c'est une VMC de salle de bain, un couvercle sur la casserole et de l'aération, pas une raclette.

La même arithmétique règle le cas de l'objectif. Rentre un appareil froid dans une pièce à 26 °C et 65 % : le point de rosée y est de 18,9 °C, donc tout ce qui est à 4 °C se trouve près de 15 degrés en dessous et se voile instantanément — à l'intérieur du fût comme à l'extérieur, ce pour quoi le remède est de le laisser fermé dans son sac le temps qu'il se réchauffe, plutôt que d'essuyer la lentille frontale. Et le sens ne s'inverse jamais : le point de rosée d'une masse d'air est une propriété de cet air, et refroidir une surface ne peut que la faire passer sous la ligne, jamais remonter la ligne.

Deux choses que le calculateur vérifie, et une qu'il ne vérifie pas

L'humidité est bornée des deux côtés. Zéro ou moins est refusé, parce que ln(0) n'a pas de valeur et qu'un air littéralement sans eau n'a pas de point de rosée ; tout ce qui dépasse 100 % est refusé aussi, et c'est ce second garde-fou qui rend l'ensemble cohérent. Donne-lui 100 % et l'algèbre renvoie la température de l'air elle-même — l'outil affiche 25,0 °C pour un air à 25 °C — de sorte que, la sursaturation étant exclue, le point de rosée ne peut jamais sortir au-dessus de la température saisie. Si tu vois un jour un point de rosée supérieur à la température de l'air sur une page quelconque, cette page a un bug.

La température, elle, n'est bornée nulle part, et c'est la chose à savoir avant de faire confiance à une valeur extrême. L'ajustement d'Alduchov et Eskridge est annoncé pour environ −40 °C à +50 °C, mais l'outil l'applique à n'importe quel nombre saisi. Entre 500 °C et il annonce un point de rosée de 420,2 °C sans commentaire. Entre −273,15 °C — le zéro absolu — et il renvoie −273,3 °C, une température qui n'existe pas. Personne ne fera cela par accident sur une question de météo, mais il vaut la peine de savoir que le contrôle de plage existe sur une entrée et pas sur l'autre, et que la réponse se dégrade en silence au lieu de refuser.

Une incohérence interne mérite d'être signalée, parce qu'elle déroutera quiconque lit les deux moitiés de l'écran. L'astuce sous les champs annonce qu'au-dessus de 18 °C de point de rosée, l'air paraît lourd. Le classificateur de l'outil dit autre chose : il appelle 18 à 21 °C « inconfortable » et réserve « étouffant » à 21 °C et plus. Fie-toi au niveau affiché sur la carte de résultat, qui est ce que l'arithmétique a réellement produit, plutôt qu'à la phrase de l'astuce, écrite séparément et plus ronde.

Questions fréquentes

Quels coefficients de Magnus ce calculateur utilise-t-il ?

a = 17,625 et b = 243,04 °C — le jeu d'Alduchov et Eskridge, publié dans le Journal of Applied Meteorology en 1996 comme réajustement de la forme classique de Magnus. Il calcule α = ln(HR/100) + a·T/(b + T) puis Td = b·α/(a − α). L'autre couple courant est 17,27 et 237,7 : une page qui l'applique s'écartera de celle-ci de deux dixièmes de degré aux températures ordinaires, et davantage aux extrêmes. Aucun des deux n'est un bug ; ce sont deux ajustements de la même forme fonctionnelle.

Le point de rosée peut-il dépasser la température de l'air ?

Non. À 100 % d'humidité relative, les deux sont égaux — le calculateur renvoie 25,0 °C pour un air à 25 °C — et en dessous de 100 %, le point de rosée est strictement inférieur. Au-dessus de 100 %, il s'agirait d'un air sursaturé, que cet outil refuse en entrée : le cas ne se présente donc jamais. Si une page t'affiche un point de rosée supérieur à la température de l'air, c'est qu'elle a accepté une humidité supérieure à 100 ou commis une erreur de calcul, et tout le reste de ce qu'elle dit devient suspect.

À partir de quel point de rosée une vitre ruisselle-t-elle ?

Celui qui dépasse la température du verre lui-même. Calcule le point de rosée de l'air de la pièce et compare : une pièce à 20 °C et 40 % a un point de rosée de 6,0 °C, donc une vitre à 10 °C reste sèche ; monte l'humidité à 60 % et le point de rosée passe à 12,0 °C, et la même vitre se met à ruisseler. C'est pourquoi le remède pratique n'est presque jamais le verre. Baisse l'humidité — extracteur, couvercle sur la casserole, linge séché ailleurs, cinq minutes de fenêtre ouverte — et le point de rosée redescend sous la surface la plus froide de la pièce.

Pourquoi les prévisionnistes citent-ils le point de rosée plutôt que l'humidité ?

Parce que le point de rosée est absolu et l'humidité relative ne l'est pas. Un point de rosée de 17 °C, c'est la même quantité d'eau dans l'air que le thermomètre indique 20 °C ou 35 °C : il se compare d'un bout de la journée à l'autre et d'une région à l'autre. 50 % d'humidité veut dire une chose au petit-déjeuner et une autre à quinze heures au même endroit, parce que l'air s'est réchauffé et que le dénominateur a bougé. L'humidité oscille aussi énormément la nuit sans qu'un gramme d'eau ait bougé, et c'est pourquoi 90 % en soirée n'annonce presque jamais la journée moite qu'on imagine.

Y a-t-il une entrée que le calculateur ne vérifie pas ?

Oui : la température. L'humidité est bornée des deux côtés et tout ce qui est à zéro ou moins, ou au-dessus de 100, est refusé net. La température n'est bornée nulle part : l'outil appliquera donc sans broncher un ajustement annoncé pour environ −40 °C à +50 °C à n'importe quel nombre — 500 °C renvoie un point de rosée de 420,2 °C, et le zéro absolu renvoie quelque chose en dessous du zéro absolu. En météo ordinaire cela n'a aucune importance. Cela en a si tu colles des valeurs venues d'un capteur industriel ou d'un relevé de four, où la réponse sera silencieusement fausse au lieu d'être refusée.