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Un vent fort peut augmenter considérablement le taux de perte de chaleur lorsque le temps est froid. Le refroidissement éolien est une tentative pour quantifier cet effet, en se basant sur l'action du vent sur la peau humaine à l'air libre. Tout ce que vous avez besoin de connaitre pour mesurer, bien installé chez vous, le refroidissement éolien, c'est la température extérieure et la vitesse du vent. Ces deux indices sont disponibles dans les prévisions météorologiques et vous pouvez même mesurer chez vous la vitesse du vent avec de simples gobelets en carton et des pailles en plastique.
Étapes
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Mesurez la température (T). Utilisez un thermomètre ou consultez, sur un site web de prévisions météo, la température extérieure actuelle dans votre localité. Vous pouvez la mesurer en degrés Centigrades ou Fahrenheit, mais lisez attentivement l'étape suivante, pour savoir quelle unité utiliser pour la vitesse du vent.
- Le refroidissement éolien est indéterminé pour des températures inférieures à 10 °C [1] X Source de recherche . Si la température est plus élevée, le vent n'a pas beaucoup d'effet sur la température apparente.
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Consultez ou mesurez la vitesse du vent (V). Vous pouvez trouver une estimation de la vitesse du vent dans votre région sur la plupart des sites web de prévision météo ou en cherchant sur internet avec les mots-clés « vitesse du vent » + le nom de votre localité. Si vous avez un anémomètre ou si vous en fabriquez un en suivant les instructions indiquées ci-après, vous pouvez mesurer vous-mêmes la vitesse du vent. Si la mesure de la température a été exprimée en °C, utilisez la mesure de la vitesse du vent en kilomètres à l'heure [2] X Source de recherche . Si vous avez utilisé les degrés Fahrenheit, prenez la mesure en miles par heure (mph).
- Si vous utilisez une mesure officielle de la vitesse du vent à 10 m de hauteur, multipliez-la par 0,75 pour obtenir une estimation approximative de la vitesse du vent à 1,5 m de hauteur, la hauteur moyenne d'un visage humain [3] X Source de recherche [4] X Source de recherche .
- Un vent inférieur à 5 km/h n'a pas d'effet refroidissant significatif [5] X Source de recherche .
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Introduisez ces valeurs dans la formule. Il y a eu plusieurs formules de refroidissement éolien au cours du temps et selon les différentes régions, mais nous allons utiliser celle qui est couramment utilisée au Royaume-Uni, aux États-Unis et au Canada, créée par une équipe internationale de chercheurs [6] X Source de recherche . Mettez vos nombres dans la formule ci-dessous, en remplaçant T par la température et V par la vitesse du vent [7] X Source de recherche .
- Si vous utilisez des °C et des km/h : température du refroidissement éolien = 35,74 + 0,6215 T - 35,75 V 0,16 + 0,3965 TV 0,16
- Si vous utilisez des ºF et des mph : température du refroidissement éolien = 35,74 + 0,6215 T - 35,75 V 0,16 + 0,4275 TV 0,16
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Ajustez en fonction de la brillance du soleil. Un soleil brillant peut augmenter la température apparente de +5,6 °C à +10 °C [8] X Source de recherche . Il n'y a pas de formule officielle pour mesurer cet effet, mais soyez conscients que la brillance du soleil fera que l'air paraitra plus chaud que ce que suggère la formule de refroidissement éolien.
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Qu'est-ce que le refroidissement éolien, à vrai dire ? Ce concept a été inventé pour décrire comment le vent augmente la perte de chaleur sur la peau exposée à l'air libre. Dans des conditions extrêmes, cela peut être un facteur crucial quant à la rapidité à laquelle apparait la brulure due au gel. À une température de refroidissement éolien inférieure à -28 °C, la brulure due au gel apparaitra sur la peau exposée dans les 15 minutes au plus. En dessous de -50 °C, la peau exposée peut geler dans les 30 secondes [9] X Source de recherche .Publicité
Partie 2
Partie 2 sur 3:
Utiliser un logiciel de calcul du refroidissement éolien
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Trouvez en ligne un logiciel de calcul du refroidissement éolien. Essayez ceux qui se trouvent à l'adresse the US National Weather Service , freemathhelp.com ou onlineconversion.com .
- Tous ces logiciels utilisent la nouvelle formule de refroidissement éolien adoptée par les États-Unis et par d'autres pays en 2001. Si vous voulez utiliser un autre logiciel de calcul, essayez d'en trouver un qui utilise cette formule : l'ancienne formule peut conduire à des résultats erronés.
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Notez la température et la vitesse du vent. Ces deux informations sont généralement disponibles à partir des prévisions météo sur le web, à la télévision, à la radio ou dans les journaux.
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Multipliez la vitesse du vent par 0,75. Sauf si la prévision spécifie la vitesse du vent au niveau du sol, multiplier celle-ci par 0,75 permet une estimation plus précise de la vitesse du vent à hauteur d'un visage humain.
- Cette estimation est basée sur la mesure standard de la vitesse du vent à 10 m du sol, dans des conditions atmosphériques ordinaires [10] X Source de recherche . Utiliser une mesure de la vitesse du vent à 1,5 m du sol est plus précis, mais n'est généralement pas disponible sans votre propre anémomètre.
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Introduisez les mesures dans le logiciel de calcul. Assurez-vous que vous sélectionniez bien les unités (comme mph ou °C) dans lesquelles sont libellées les mesures. Cliquez sur OK ou sur un bouton similaire et vous devriez voir la température actualisée de refroidissement éolien apparent.Publicité
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Décidez si vous allez fabriquer ou acheter un anémomètre. Un anémomètre est un outil pour mesurer la vitesse du vent. Vous pouvez en acheter un en ligne ou en fabriquer un, simplifié, en 30 minutes à peu près, en suivant les étapes décrites ci-après [11] X Source de recherche . Si vous en achetez un, passez directement aux étapes où vous comptez les rotations, ou lisez directement la vitesse du vent si votre anémomètre est à affichage digital.
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Faites des trous dans des petits gobelets en carton. Prenez quatre petits gobelets en carton et percez chacun d'entre eux avec un seul trou, environ 1,5 cm en dessous du bord. Prenez un cinquième gobelet et perforez-le de quatre trous régulièrement espacés, environ 6 mm (un quart de pouces) en dessous du bord, puis percez un cinquième trou au centre de la base.
- Vous pouvez utiliser un crayon pour percer ces trous, si vous n'avez rien de plus pointu.
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Construisez la moitié de la forme de base. Enfoncez une paille en plastique dans un gobelet à un trou, jusqu'à environ 2,5 cm de profondeur. Faites passer l'autre bout de la paille à travers deux trous du gobelet à cinq trous. Enfoncez la partie libre de la paille dans un autre gobelet à un trou. Tournez à présent les deux gobelets à un trou de façon à ce qu'ils pointent dans des directions opposées, sur le même plan que la paille. Agrafez la paille au gobelet.
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Finissez la forme de base. Refaites les mêmes opérations avec une autre paille que vous passerez à travers les deux trous latéraux restants du gobelet à 5 trous. Tournez ces deux nouveaux gobelets jusqu'à ce que l'ouverture de chacun d'entre eux soit le plus près possible de la base du gobelet suivant. Autrement dit, le gobelet du haut pointe vers la droite, le gobelet de droite pointe vers le bas, le gobelet inférieur pointe vers la gauche et le gobelet de gauche pointe vers le haut. Agrafez ensemble les pailles et les gobelets.
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Faites une base pour l'anémomètre. Faites glisser les deux pailles jusqu'à ce que les quatre gobelets soient à égale distance par rapport au centre. Enfoncez une petite épingle à travers l'intersection des deux pailles. Enfoncez l'extrémité d'un crayon où se trouve habituellement une gomme à travers le trou de la base du gobelet central et posez-le délicatement sur l'épingle. Vous pouvez maintenant tenir l'anémomètre par la pointe du crayon et l'utiliser pour mesurer des vitesses de vent.
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Comptez le nombre de rotations qu'effectue l'anémomètre. Tenez l'anémomètre verticalement à un endroit venteux. Regardez un seul gobelet (tracez une marque dessus avec un feutre, si cela vous facilite son suivi) et comptez le nombre de fois qu'il fait un tour complet. Utilisez un chronomètre ou demandez à un ami de regarder l'aiguille des secondes d'une montre pour compter 15 secondes et arrêtez-vous lorsque le temps est écoulé. Multipliez votre compte par quatre pour obtenir le nombre de révolutions par minute (rpm).
- Pour une plus grande précision, comptez le nombre de rotations en 60 secondes (et ne multipliez pas le total par quoi que ce soit !).
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Calculez la circonférence. Mesurez la distance d'un bout à l'autre de l'anémomètre pour trouver le diamètre du cercle en rotation (d). La circonférence de ce cercle est égale à πd. Cela correspond à la distance parcourue en une révolution.
- Si vous n'avez pas de calculatrice, vous pouvez utiliser 3,14 comme estimation de π ou même juste 3 pour une approximation grossière.
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Calculez la vitesse du vent. Convertissez la circonférence que vous avez calculée dans une unité plus utile pour mesurer la vitesse du vent (kilomètres ou miles). Multipliez le résultat par le nombre de rpm que vous aviez calculé pour obtenir la distance totale parcourue en une minute. Multipliez le résultat par 60 pour avoir la distance parcourue en une heure (km/h ou mph). Voici les formules complètes en unités métriques et anglo-saxonnes.
- Métriques : (__ « circonférence »__centimètres/révolution)*(1/100 000 kilomètres/centimètres)*(__ « rpm »__révolutions/minutes)*60 minutes/heures) = __ « vitesse du vent »__en kilomètres à l'heure.
- Anglo-saxonnes : (__ « circonférence »__pouces/révolution)*(1/12 pieds/pouces)*(1/5 280 miles/pieds)*(__ « rpm »__révolutions/minute)*(60 minutes/heures) = __ « vitesse du vent »__en miles par heure.
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Conseils
- Le vent rafraichit les gens et les objets plus rapidement qu'ils ne se rafraichiraient dans l'air calme. Il n'amène pas leur température interne à descendre en dessous de la température effective de l'air ambiant. En termes pratiques, cela rend le refroidissement éolien utile en ce qui concerne les gens et les animaux, mais pas les objets inanimés qui ne génèrent pas leur propre température.
- La température apparente (taux de perte de chaleur) est aussi affectée par l'humidité, la pression atmosphérique, l'effort physique et les différences naturelles entre individus. Il n'y a actuellement aucune formule couramment utilisée pour tenir compte de ces facteurs [12] X Source de recherche .
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Références
- ↑ http://www.nws.noaa.gov/om/winter/windchill.shtml
- ↑ http://www.freemathhelp.com/wind-chill.html
- ↑ http://es.ucsc.edu/~jnoble/wind/extrap/index.html
- ↑ http://www.nws.noaa.gov/om/winter/windchill.shtml
- ↑ http://www.nws.noaa.gov/om/winter/windchill.shtml
- ↑ http://www.ec.gc.ca/meteo-weather/default.asp?lang=n&n=5FBF816A-1#wc6
- ↑ http://www.freemathhelp.com/wind-chill.html
- ↑ http://www.nws.noaa.gov/om/winter/windchill.shtml
- ↑ http://www.capgo.com/Resources/InterestStories/WindChill/WindChill.html
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