Programme sur le refroidissement éolien

Le refroidissement éolien et le nouveau programme d'Environnement Canada

Pourquoi un nouveau programme en 2001?

Confusion dans le public

Pendant deux ou trois semaines autour du jour de l'an 1999, de l'air d'un froid peu commun a envahi le sud de l'Ontario, ce qui a fait en sorte que les valeurs du refroidissement éolien ont fait leur apparition dans les prévisions météo, ce refroidissement étant assez fort pour créer des préoccupations. Selon la pratique normale d'alors, le refroidissement éolien était calculé comme un taux de refroidissement, au moyen de l'équation de Siple-Passel avec le vent mesuré à la hauteur standard de 10 mètres. Le «facteur de refroidissement éolien», comme on l'appelait, était exprimé par un nombre dans les milliers (par exemple, 1800), fondé sur le taux de refroidissement en watts par mètre carré (W/m²).

À l'époque, bien qu'Environnement Canada utilisait le facteur de refroidissement éolien dans ses prévisions, la plupart des médias canadiens employaient les températures équivalentes pour exprimer le refroidissement éolien. Environnement Canada employait aussi les températures équivalentes dans les observations, mais hésitait depuis longtemps à les employer dans ses prévisions car les habitants des régions froides comme l'Arctique avaient souvent indiqué que la soi-disant équivalence de température était incorrecte. En d'autres termes, bien que la température équivalente de refroidissement éolien était supposée être la température qui aurait causé le même refroidissement par vent très léger, ce n'était pas le cas (par exemple, une température équivalente de -40 et une vraie température de -40 ne donnaient pas la même sensation de froid). En conséquence, les températures équivalentes apparaissaient trompeuses car elles pouvaient donner aux gens une fausse impression de sécurité, en leur faisant croire qu'ils pouvaient tolérer des températures plus basses qu'ils ne le pouvaient vraiment. L'ensemble de ces considerations a mené à l'adoption au début des années 1980 du facteur de refroidissement éolien fondé sur les W/m² comme méthode officielle d'expression numérique du refroidissement éolien, bien que d'autres méthodes ont persisté, dont les températures équivalentes et des termes descriptifs.

L'hiver 1997-1998 avait été anormalement doux dans le sud de l'Ontario. En conséquence, en janvier 1999, il y avait longtemps depuis qu'on avait vu le refroidissement éolien dans une prévision pour cette région. De plus, cet hiver-là, le ministère avait décidé d'utiliser des valeurs numériques (le facteur) pour exprimer le refroidissement éolien - un changement radical pour bien des gens. Nous avons donc reçu beaucoup de demandes au sujet de la signification du facteur, ainsi que bien des commentaires sur son emploi. Cela nous a fait réaliser que la compréhension populaire du facteur de refroidissement éolien posait problème. Pour en savoir plus, nous avons décidé d'effectuer une étude d'opinion publique, qui a consisté en des groupes de discussion suivis d'un sondage auprès de la population canadienne adulte. On a aussi posé des questions sur le refroidissement éolien lors d'autres sondages. Cette recherche a démontré qu'il y avait effectivement confusion quant à ce qu'est et ce que n'est pas le refroidissement éolien, ainsi qu'une préférence marquée envers un indice du genre température pour l'exprimer. On peut trouver plus de détails au sujet de cette recherche sur cette page.

Besoin de réviser la science du refroidissement éolien

Parallèlement, nous avons examiné la science du refroidissement éolien. Nous avons découvert que des progrès scientifiques importants s'étaient produits depuis l'élaboration de l'équation de Siple-Passel pendant les années 1940, et que plusieurs scientifiques remettaient maintenant cette équation en question. Pour déterminer les meilleures mesures à prendre, nous avons tenu en avril 2000 un Atelier Internet sur le refroidissement éolien. D'autres développements en recherche en ont résulté.

Nous avons aussi découvert que le National Weather Service (NWS), notre pendant américain, songeait aussi à réviser son indice de refroidissement éolien. Cela a mené à une collaboration entre les deux pays, ainsi qu'avec des organismes de recherche, particulièrement les universités et l'Institut de médecine environnementale pour la Défense (IMED - maintenant Recherche et développement pour la défense Canada - Toronto) du ministère de la Défense nationale où on menait certaines recherches sur les réactions des humains au froid.

Vers une nouvelle équation et un nouveau programme

À l'automne 2000, un groupe spécial, appelé le Joint Action Group on Temperature Indices (groupe conjoint d'action sur les indices de température) ou JAG/TI, a été formé pour évaluer la formule existante de calcul du refroidissement éolien et faire les changements nécessaires pour l'améliorer. Ce groupe se compose du Service météorologique du Canada (Environnement Canada), de plusieurs organismes du gouvernement américain, de la communauté universitaire et de la Société internationale de biométéorologie. Le but du JAG/TI et d'améliorer et de standardiser les indices, comme le refroidissement éolien, utilisés pour les extrêmes de températures.

En février 2001, le JAG/TI a convenu d'une nouvelle formule de calcul du refroidissement éolien, et a discuté le processus pour sa vérification scientifique et sa mise en application. On s'est aussi mis d'accord pour n'utiliser qu'un indice du genre température pour rapporter et prévoir le refroidissement éolien. La nouvelle équation du refroidissement éolien, par Randall Osczevski de l'IMED et Maurice Bluestein de l'université Purdue en Indiana, a été présentée à la réunion du JAG/TI tenue à Toronto en août 2001. La nouvelle équation tire profit des progrès en science, en technologie et en modélisation informatique pour fournir une formule plus exacte, compréhensible et utile pour estimer les dangers causés par les vents et les températures glaciales de l'hiver. Des essais cliniques ont été menés à l'IMED et les résultats de ceux-ci ont été utilisés pour améliorer l'exactitude de la nouvelle formule.

Douze volontaires (six hommes et six femmes) ont participé aux essais cliniques. Ceux-ci consistaient en quatre marches, à 4,8 km/h, sur un tapis roulant dans une soufflerie réfrigérée, située à l'IMED à Toronto : une marche à -10 °C, une à 0° et une à +10°, plus un essai «mouillé» à +10° pendant lequel les participants recevaient dans la figure, toutes les 15 secondes, un léger jet d'eau d'une seconde. Pendant chaque marche de 90 minutes, les volontaires marchaient en faisant face à un vent de 2 mètres par seconde (m/s) (ou environ 8 km/h) pendant 30 minutes, de 5 m/s (18 km/h) pendant les 30 minutes suivantes, et de 8 m/s (29 km/h) pendant les 30 dernières minutes. Afin de mesurer la température et la perte de chaleur de la peau, des capteurs étaient fixés au front, aux joues, au menton et au nez des participants, ainsi qu'à l'intérieur d'une joue. On a utilisé les résultats de ces essais pour déterminer les différents seuils d'engelure qu'on peut voir sur les nouveaux tableaux du refroidissement éolien. Vous pouvez aussi lire le compte rendu personnel d'un volontaire de ces essais.

La nouvelle équation du refroidissement éolien est maintenant utilisée tant au Canada qu'aux États-Unis. Il y a donc maintenant une formule cohérente de calcul du refroidissement éolien partout en Amérique de Nord.

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le site Web d'Environnement Canada.