Température au thermomètre-globe mouillé

L'indice de température au thermomètre-globe mouillé (WBGT, de l'anglais wet-bulb globe temperature) est un indice composite de température utilisé pour estimer les effets de la température, de l'humidité et du rayonnement solaire sur l'homme^[1]. C'est le seul indice de température ressentie à tenir compte du rayonnement solaire, contrairement à l’indice de chaleur (heat index) utilisé par le National Weather Service ou à l’indice humidex utilisé par le Service météorologique du Canada.

Technicien militaire vérifiant un appareil donnant la température du thermomètre-globe mouillé à la base navale Corry, en Floride.

L'indice WBGT a été élaboré par le United States Marine Corps à Parris Island en 1956 pour réduire le risque de traumatismes liés au stress thermique chez les nouvelles recrues et a été révisé à plusieurs reprises. Il est utilisé en hygiène industrielle, mais aussi par les athlètes et les militaires pour déterminer les niveaux d'exposition à des températures élevées.

Formule

Il est dérivé de la formule suivante^[2],[3] :

${\displaystyle WBGT=0{,}7T_{w}+0{,}2T_{g}+0{,}1T_{d}}$

avec

• ${\displaystyle T_{w}}$ la température du thermomètre mouillé, ou température humide naturelle, un indicateur d'humidité ;
• ${\displaystyle T_{g}}$ la température de globe (mesurée avec un thermomètre à globe noir (thermomètre de Missenard ou à boule noire), dont l'organe sensible est en verre noir ou recouvert de noir de fumée de façon à fonctionner approximativement comme un corps noir pour mesurer le rayonnement solaire^[4]. Il s'agit de la boule noire au sommet de l'appareil dans l'image du début de l'article) ;
• ${\displaystyle T_{d}}$ la température de l’air mesurée par un thermomètre dont le bulbe est protégé du rayonnement par un écran, comme dans un abri Stevenson. Parfois improprement appelée température sèche ;
• Les températures peuvent être exprimées, soit en degrés Celsius, soit en degrés Fahrenheit^[5].

À l'intérieur, ou lorsque le rayonnement solaire est négligeable, on utilise la formule suivante^[3],[6] :

${\displaystyle WBGT=0{,}7T_{w}+0{,}3T_{g}}$

Comparaison avec les autres indices

Parce que le WBGT utilise la température de globe, il tient compte non seulement de l'ensoleillement variant dans le temps selon l'angle du soleil mais également indirectement du refroidissement éolien et de la couverture nuageuse. Il s'agit donc d'un indice plus dynamique que l'humidex et l'indice de chaleur qui utilise seulement la température et l'humidité à l'ombre^[7].

Valeurs

L’American Conference of Governmental Industrial Hygienists publie des valeurs limites (TLVs) d’exposition qui ont été adoptées par de nombreux gouvernements pour une utilisation sur les lieux de travail. Le processus utilisé pour la détermination du WBGT est également décrit dans la norme ISO 7243, Ambiances chaudes - Estimation du stress thermique sur l'homme au travail, d’après l’indice WBGT^[8].

Type de travail versus WBGT maximal^[6]

Catégorie	Kcal/unité de travail	WBGT (°C)
Travail très léger	90	30
Travail léger	150	30
Travail semi-lourd	205	26,7
Travail lourd	350	25

Critères d'exposition au stress thermique (Indice WBGT en °C) pour une semaine de travail de cinq jours à raison de huit heures par jour avec des pauses conventionnelles^[9],[10]

Répartition du travail dans un cycle travail/repos	Acclimaté				Limite d’activité (non acclimaté)
	Léger	Modéré	Lourd	Très lourd	Léger	Modéré	Lourd	Très lourd
75 à 100 %	31,0	28,0	–	–	28,0	25,0	–	–
50 à 75 %	31,0	29,0	27,5	–	28,5	26,0	24,0	–
25 à 50 %	32,0	30,0	29,0	28,0	29,5	27,0	25,5	24,5
0 à 25 %	32,5	31,5	30,5	30,0	30,0	29,0	28,0	27,0

Dans des zones à température élevée, certaines bases militaires américaines hissent un drapeau pour indiquer la catégorie de risque thermique en fonction du WBGT. Les militaires publient des recommandations pour l’hydratation et le niveau d'activité physique à ne pas dépasser pour les sujets acclimatés et non acclimatés selon leur équipement, sur la base de l’indice thermique.

Catégorie	WBGT °F	WBGT °C	Couleur du drapeau
1	≤79,9	≤26,6	Pas de drapeau
2	80-84,9	26,7-29,4	Vert
3	85-87,9	29,4-31,0	Jaune
4	88-89,9	31,1-32,1	Rouge
5	≥90	≥32,2	Noir