Comment calculer le taux d’humidité relative à partir de mesures ?

Le taux d’humidité relative indique la quantité de vapeur d’eau présente dans l’air par rapport à la quantité maximale qu’il pourrait contenir à une température donnée. Il s’exprime en pourcentage : 50 % d’humidité relative signifie que l’air contient la moitié de la vapeur d’eau qu’il pourrait retenir avant condensation.

Pour le calculer, il faut généralement connaître au moins la température de l’air et une seconde mesure : le point de rosée, la pression de vapeur d’eau ou les températures sèche et humide mesurées avec un psychromètre.

La formule générale est :

Humidité relative (%) = 100 × pression réelle de vapeur d’eau ÷ pression de vapeur saturante

La pression de vapeur saturante dépend de la température. Une approximation courante, suffisamment précise pour de nombreuses applications météorologiques et domestiques, utilise la formule de Magnus :

e_s(T) = 6,112 × exp[(17,62 × T) ÷ (243,12 + T)]

Dans cette formule, T est la température en degrés Celsius et e_s(T) la pression de vapeur saturante en hectopascals. La fonction exp correspond à l’exponentielle.

Calculer l’humidité relative avec le point de rosée

Le point de rosée est la température à laquelle l’air commence à condenser. Autrement dit, lorsque la buée apparaît sur une vitre, l’air a atteint cette température critique — le moment où la vapeur d’eau passe en mode « gouttelettes ».

Si vous mesurez la température de l’air T et le point de rosée T_d, utilisez :

HR (%) = 100 × e_s(T_d) ÷ e_s(T)

Exemple : la température de l’air est de 20 °C et le point de rosée de 12 °C.

• Pression de vapeur saturante à 20 °C : environ 23,4 hPa ;
• Pression de vapeur saturante à 12 °C : environ 14,0 hPa ;
• Humidité relative : 100 × 14,0 ÷ 23,4, soit environ 60 %.

L’air présente donc une humidité relative proche de 60 %. Cette méthode est particulièrement pratique avec les relevés d’une station météo, car certains appareils fournissent directement le point de rosée.

Calculer l’humidité relative avec la température et la pression de vapeur

Si vous connaissez la pression réelle de vapeur d’eau e ainsi que la température de l’air T, le calcul est encore plus direct :

HR (%) = 100 × e ÷ e_s(T)

Par exemple, à 25 °C, la pression de vapeur saturante vaut environ 31,7 hPa. Si la pression réelle de vapeur mesurée est de 15,8 hPa :

HR = 100 × 15,8 ÷ 31,7 ≈ 50 %

L’humidité relative est donc d’environ 50 %. Veillez à utiliser les mêmes unités pour les deux pressions, généralement l’hectopascal ou le pascal.

À partir d’un hygromètre ou d’un capteur

De nombreux hygromètres électroniques mesurent directement l’humidité relative grâce à un capteur capacitif ou résistif. Dans ce cas, aucune formule n’est nécessaire : il faut surtout vérifier la calibration, l’emplacement de l’appareil et le temps de stabilisation.

Placez le capteur à l’abri du soleil, loin d’un radiateur, d’une fenêtre ouverte ou d’une source de vapeur. Une mesure prise juste au-dessus d’une casserole ne représente pas vraiment l’humidité moyenne de la pièce — sauf si votre objectif est de mesurer l’ambiance d’une cuisine en pleine ébullition.

À partir d’un psychromètre

Un psychromètre possède deux thermomètres : l’un mesure la température sèche, l’autre la température humide grâce à une mèche mouillée. L’évaporation refroidit le thermomètre humide. Plus l’air est sec, plus le refroidissement est important.

La différence entre les deux températures, appelée écart psychrométrique, permet de déterminer l’humidité relative à l’aide d’une table ou d’une formule. Pour un calcul précis, il faut également connaître la pression atmosphérique, car elle influence l’évaporation.

Pour une mesure fiable, la mèche doit être propre et bien humidifiée, et l’air doit circuler autour des thermomètres. Les tableaux psychrométriques restent souvent plus simples et plus sûrs qu’une formule approximative.

Interpréter le résultat

À température ambiante, une humidité relative comprise entre 40 et 60 % est généralement considérée comme confortable. En dessous de 30 %, l’air peut sembler très sec et favoriser l’irritation des muqueuses. Au-dessus de 60 ou 70 %, les risques de condensation, de moisissures et d’inconfort augmentent.

Attention toutefois : l’humidité relative varie avec la température. Si la quantité de vapeur d’eau reste identique, chauffer l’air fait généralement baisser le pourcentage d’humidité relative. À l’inverse, refroidir l’air le rapproche de la saturation. C’est pourquoi une pièce chauffée peut devenir sèche en hiver, même si l’air extérieur contient beaucoup d’humidité.

Pour approfondir les notions de vapeur d’eau, de point de rosée et d’humidité atmosphérique, consultez les explications de la NOAA ou les ressources de Météo-France.