Humidité : environnements extérieurs et intérieurs
Un climatiseur et une plante (onurdongel, Getty Images)
Un climatiseur et une plante (onurdongel, Getty Images)
Quels sont les liens avec mon programme d'études?
Découvre l’importance de l’humidité, ses sources et la manière dont elle est contrôlée dans les environnements intérieurs.
Pourquoi l’humidité est-elle importante pour les êtres vivants?
Les plantes et les animaux sont principalement constitués d’eau. Ils doivent maintenir leur niveau d’eau dans une fourchette étroite pour survivre. Les êtres vivants ne peuvent pas survivre longtemps sans eau.
Le savais-tu?
Les plantes contiennent environ 90 % d’eau. Les poissons sont composés d’environ 80 % d’eau, et le corps humain, d’environ 60 % d’eau.
Les animaux perdent constamment de l’eau de diverses façons, notamment par la respiration, la sueur et l’urine. Les plantes perdent de l’eau par leurs feuilles en raison de la transpiration. L’eau est principalement perdue par des barrières telles que la surface d’une feuille ou de la peau. Le taux de perte de cette eau dépend de l’humidité relative de l’air.
L’humidité à l’extérieur
D’où vient l’humidité dans l’air? La vapeur d’eau pénètre dans l’air dans le cadre du cycle de l’eau. Le cycle de l’eau est le parcours effectué par l’eau entre la surface de la Terre et l’atmosphère.
Même dans un ciel bleu et clair, il y a encore de la vapeur d’eau dans l’air. Celle-ci se forme lorsque le Soleil réchauffe la surface de la Terre. Sous l’effet de cette chaleur, l’eau liquide subit un changement d’état et devient de la vapeur d’eau. Nous appelons cela l’évaporation. L’évaporation se produit à partir des plans d’eau, du sol et même de nos corps. La transpiration des plantes est également une forme d’évaporation. Nous appelons cela l’évapotranspiration.
À mesure que la vapeur d’eau s’élève dans l’atmosphère terrestre, elle se refroidit. Ce refroidissement provoque la condensation de la vapeur. La condensation se produit lorsque la vapeur d’eau change d’état et devient de l’eau liquide. Des gouttelettes d’eau liquide se forment autour de petites particules de poussière et de pollen dans l’air. Nous appelons ces groupes de gouttelettes d’eau des nuages. Les nuages se déclinent en une multitude de tailles et de types. Lorsqu’un nuage ne peut plus contenir toute son eau liquide, des précipitations se produisent. Celles-ci peuvent prendre la forme de pluie, de grésil ou de neige. Les précipitations tombent à la surface de la Terre et le processus recommence.
Image - Version texte
Une illustration en couleur montre le mouvement de l’eau dans le cycle de l’eau.
La terre et l’eau sont représentées en trois dimensions. À l’arrière-plan se trouvent quatre pics montagneux de différentes tailles. Ils sont colorés avec diverses nuances de vert représentant des plantes. À la base des montagnes se trouvent des arbres vert foncé et des prairies vert pâle. Des rivières descendent de deux des montagnes. L’une se jette dans un lac, l’autre, dans un océan. Les eaux sont colorées de nuances de bleu. Dans le ciel se profilent des nuages dans différentes nuances de bleu et de gris. Un Soleil jaune et orange se trouve dans le coin supérieur droit de l’image.
Deux flèches ondulées s’élèvent des plans d’eau. Elles sont blanchâtres près de l’eau et rougeâtres près du ciel. Ces flèches représentent l’eau qui s’évapore. L’étiquette « Évaporation » est près de la plus grande des deux flèches qui pointe de l’océan vers le Soleil.
Une flèche verte s’élève d’une section d’arbres. Cela représente la transpiration des plantes. L’étiquette « Évapotranspiration » apparaît près de la pointe de la flèche.
Une flèche mauve pointe horizontalement de droite à gauche juste au-dessus des nuages. Cette flèche représente l’eau qui passe de la vapeur d’eau à l’eau liquide. L’étiquette « Condensation » se trouve au-dessus de la flèche.
Une flèche bleue pointe vers le bas à partir des nuages de gauche . Elle est partiellement recouverte de stries bleu pâle et blanches verticales qui représentent les précipitations. L’étiquette « Précipitation » se trouve à gauche de la flèche.
L’humidité et les changements climatiques
Comme le dioxyde de carbone, la vapeur d’eau est un gaz à effet de serre. C’est le gaz à effet de serre le plus abondant sur Terre. Les scientifiques estiment qu’il est responsable d’environ la moitié de l’effet de serre de la Terre. Les gaz à effet de serre gardent la Terre suffisamment chaude pour abriter la vie.
Le savais-tu?
Sans les gaz à effet de serre, la température à la surface de la Terre serait d’environ 33 degrés Celsius plus froide.
Bien qu’il s’agisse d’un gaz à effet de serre, la vapeur d’eau n’est pas la cause des changements climatiques. Elle en est plutôt le produit. À mesure que la température de la Terre augmente, davantage d’eau s’évapore pour former de la vapeur. L’air plus chaud peut contenir plus de vapeur d’eau que l’air plus froid. La vapeur d’eau additionnelle absorbe plus de chaleur et l’emprisonne dans l’atmosphère. Cela fait augmenter encore plus les températures. Et, comme nous le savons, de l’air plus chaud peut contenir plus de vapeur d’eau. La Terre peut donc devenir encore plus chaude. Les scientifiques étudient encore cette question, mais certains pensent que la vapeur d’eau pourrait doubler les effets des changements climatiques.
Comment les humains modifient-ils les niveaux d’humidité sur Terre?
Les changements climatiques modifient le cycle de l’eau sur Terre. Les scientifiques pensent que certaines parties du cycle s’accélèrent. Par exemple, les températures plus chaudes génèrent plus d’évaporation. Et plus d’évaporation cause plus de précipitations. Mais ces changements ne se produisent pas uniformément partout dans le monde. Ils causent plutôt davantage de conditions météorologiques extrêmes à différents endroits. Avec plus d’eau dans l’air, les tempêtes de pluie peuvent être plus intenses et causer des inondations.
Image - Version texte
Une photographie en couleur montre des voitures sur une rue résidentielle inondée.
Cinq voitures sont visibles. L’eau arrive jusqu’au milieu des roues de la voiture la plus à droite et jusqu’aux feux avant de la voiture derrière elle. L’eau est d’un brun boueux. Des vagues d’eau se forment derrière chaque voiture.
Lorsqu’il y a plus d’évaporation, les endroits secs peuvent devenir encore plus secs. Cela peut entraîner de graves sécheresses.
Les températures plus chaudes réchauffent la surface de l’océan. Cela peut provoquer des ouragans plus puissants. Les températures plus chaudes entraînent également une augmentation des vagues de chaleur.
Image - Version texte
Une photographie en couleur montre de la terre sèche et craquelée ainsi qu’un thermomètre.
La terre sèche est d’un brun pâle et craquelée en de nombreux endroits. Elle occupe la majeure partie de l’image. À l’arrière-plan, enveloppée d’une brume orangée, se trouve la silhouette d’une ligne d’horizon urbaine. Au premier plan se dresse un grand thermomètre. Le liquide rouge indique une température d’environ 48 degrés Celsius.
L’humidité à l’intérieur
L’humidité a tendance à augmenter dans les endroits où les gens utilisent de l’eau. Cela comprend les salles de bain, les cuisines et les salles de lavage. Il peut également s’agir d’endroits où il y a des fuites d’eau comme des trous dans les toits, les murs et la plomberie. L’humidité peut également être un produit des systèmes de chauffage, tels que ceux qui brûlent des combustibles fossiles. Lorsque les choses brûlent, elles subissent une réaction chimique que nous appelons combustion. Les produits de combustion sont le dioxyde de carbone, la vapeur d’eau et la chaleur.
Les plantes et les animaux sont aussi des sources de vapeur d’eau. Dans les pièces où il y a beaucoup de monde, comme les salles de classe, il peut y avoir beaucoup de vapeur d’eau! C’est parce que nous expirons plus de vapeur d’eau que nous en inspirons.
Image - Version texte
Une illustration en couleur montre des pièces et des activités à l’intérieur d’une grande maison.
La maison est représentée avec des dessins au trait noir sur fond bleu. Les étiquettes jaunes mettent en évidence les sources d’humidité.
En commençant par le haut, le toit est étiqueté « Fuites de toit ». En-dessous, à l’étage supérieur, un enfant joue avec des jouets. Ceci est étiqueté « Personnes ». Dans la salle de bain, une personne prend une douche. Ceci est étiqueté « Douches et bains ». Une autre étiquette à proximité se lit « Fuite de plomberie ».
Au rez-de-chaussée, un chien est à côté d’une plante d’intérieur. Ceux-ci sont étiquetés « Animaux » et « Plantes ». Dans la pièce voisine, deux personnes sont assises sur un canapé à côté d’un foyer. Ceci est étiqueté « Bois de chauffage ». Dans la cuisine, une personne remue une casserole sur la cuisinière. Ceci étiqueté « Cuisson ». Une autre étiquette à proximité se lit « Lavage de vaisselle ». À l’extérieur, près de la maison, un grand cube avec des évents est étiqueté « Climatisation ».
Au sous-sol, une étiquette près des fenêtres indique « Fissures de mur ». La chaudière est étiquetée « Chauffage ». La machine à laver et le sèche-linge sont étiquetés « Lavage de linge » et « Séchage de linge ».
Comment les gens contrôlent-ils l’humidité à l’intérieur?
Parfois, les gens veulent réduire l’humidité à l’intérieur. Parfois, les gens veulent augmenter l’humidité. Les gens peuvent réduire l’humidité à l’intérieur en utilisant des climatiseurs et des déshumidificateurs. Ce sont parfois des machines portatives. D’autres fois, ils sont intégrés dans le système de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) d’un bâtiment.
Les climatiseurs
Les climatiseurs utilisent un produit chimique qui change facilement entre ses formes liquide et gazeuse. Ce produit chimique déplace la chaleur et l’humidité de l’intérieur vers l’extérieur. À l’extérieur d’un bâtiment, un compresseur transforme le gaz en liquide. Le liquide circule à travers des serpentins à l’intérieur du bâtiment. À cet endroit, un ventilateur souffle de l’air intérieur chaud et souvent humide sur les serpentins. L’eau se condense sur ceux-ci. Cela ressemble à la condensation à l’extérieur d’une boisson froide par une journée chaude. La chaleur est transférée au liquide. Lorsqu’il a reçu suffisamment de chaleur, le liquide se transforme en gaz. Le gaz retourne au compresseur à l’extérieur. Quand le gaz est comprimé à nouveau en un liquide, la chaleur qu’il
(vidéo en anglais avec sous-titres en français)
Les déshumidificateurs
La plupart des déshumidificateurs fonctionnent presque de la même façon que les climatiseurs. Un ventilateur aspire l’air humide sur des serpentins froids. L’eau de l’air se condense et coule dans un réservoir. Le réservoir peut être vidé et le cycle se répète. Mais au lieu d’envoyer la chaleur recueillie à l’extérieur, les déshumidificateurs réchauffent l’air sec et le renvoient dans la pièce.
Les ventilateurs
Les ventilateurs ne réduisent pas l’humidité relative. Mais ils peuvent te rafraîchir. C’est parce qu’ils font circuler l’air. Cela contribue à l’évaporation de la sueur de ta peau. Ils peuvent également aider à déplacer l’air frais de l’extérieur vers l’intérieur.
Les humidificateurs
Les gens peuvent augmenter l’humidité relative à l’intérieur en utilisant des humidificateurs. Ce sont des machines qui diffusent des gouttelettes d’eau ou de la vapeur d’eau dans l’air.
Il existe de nombreuses formes et tailles d’humidificateurs. La plupart ont un réservoir d’eau, une mèche et un ventilateur. La mèche absorbe l’eau du réservoir. Le ventilateur souffle l’air à travers la mèche. Cela fait évaporer l’eau dans l’air autour.
D’autres humidificateurs utilisent un disque rotatif pour projeter de l’eau dans un diffuseur. Le diffuseur décompose les grosses gouttelettes en petites gouttelettes. Ou ils utilisent le son pour générer des gouttelettes qui créent un brouillard frais.
Image - Version texte
Une illustration en couleur montre deux humidificateurs différents.
L’humidificateur de gauche a la forme d’une larme. Celui de droite est rectangulaire. Les deux ont les mêmes éléments fonctionnels, étiquetés à droite.
Au centre de l’humidificateur, une section aux parois bleu clair, à moitié pleine de liquide, est étiquetée « Réservoir ». Un long rectangle bleu plongé dans le réservoir est étiqueté « Mèche ». Une section en haut de l’humidificateur est étiquetée « Ventilateur ». Une bouffée grisâtre au-dessus du ventilateur est étiquetée « Vapeur d’eau ».
Essaie ceci!
Tu peux fabriquer ton propre humidificateur avec un ventilateur et une serviette ou une pièce de vêtement humide. La serviette est la mèche, et le ventilateur évapore l’eau dans l’air.
Le savais-tu?
Les plantes d’intérieur sont des humidificateurs naturels. C’est parce qu’elles libèrent de l’eau dans l’air par la transpiration. Mais elles n’augmentent généralement pas l’humidité relative autant, ni aussi vite que les humidificateurs mécaniques.
L’information contenue dans ce document d’information fait partie du projet d’action Espace vivant.
En savoir plus
Comment fabriquer soi-même un climatiseur? (2023)
Crée ton propre climatiseur dans cette activité pratique. Cette activité est également accompagnée d’un plan de leçon.
Comment les environnements intérieurs affectent-ils notre santé physique et mentale? (2024)
Ce document d’information de Parlons sciences décrit comment le dioxyde de carbone, la température et l’humidité affectent les gens mentalement et physiquement.
Les plantes vertes, humidificateur naturel (2020)
Découvre quelles plantes sont les meilleures pour ajouter de l’humidité à l’air.
Références
Baughman, A. V., & Arens, E. A. (1996). Indoor humidity and human health--part i: Literature review of health effects of humidity-influenced indoor pollutants.
Brain, M. and Nice, K. (2023, November 30). What Does a Humidifier Do? How Humidifiers Work. HowStuffWorks.
Canada Mortgage and Housing Corporation. (2009, February 02). Measuring humidity in your home. Government of Canada.
Government of Canada. (2015, June 18). Reduce humidity, moisture and mould.
Hosansky, D. (2024, January 17). Climate change isn’t producing expected increase in atmospheric moisture over dry regions. National Center for Atmospheric Research.
Met Office. (n.d.). Why is humidity important?
MIT Climate Portal. (2023, November 3). Why do we blame climate change on carbon dioxide, when water vapor is a much more common greenhouse gas?
NASA. (2022, Feb. 8). Steamy Relationships: How Atmospheric Water Vapor Amplifies Earth’s Greenhouse Effect.
NASA (n.d.). Why are water cycle processes important? NASA Global Precipitation Measurement Mission.
NASA Science Editorial Team. (2022, February 8). Steamy Relationships: How Atmospheric Water Vapor Amplifies Earth's Greenhouse Effect.
National Geographic. (n.d.). Humidity.
National Oceanic and Atmospheric Administration. (2023, July 28). The Atmosphere.
National Oceanic and Atmospheric Administration. (2024, March 24). The Hydrologic Cycle.
North, E. (2012, November 2). The Difference Between Air Conditioners and Dehumidifiers. Green Building Advisor.
Santos-Longhurst, A. (2020, May 29). Humidifying Plants: 12 Houseplants for Dry Indoor Air.
UCAR Centre for Science Education. (n.d.). The Water Cycle and Climate Change.
Wikipedia. (n.d.). Humidifier.