Pourquoi voit-on son souffle quand il fait froid ? La petite science du nuage qui sort de notre bouche

Dès les premiers matins froids, notre souffle se transforme en petit nuage blanc. Ce n’est pas de la fumée, mais de l’eau. Voici ce qui se passe.

C’est l’un des signes les plus sûrs de l’arrivée de l’hiver. Un matin, en sortant de chez soi, on expire et un petit nuage blanc s’échappe de la bouche. Les enfants s’amusent à « faire de la fumée », les adultes se disent qu’il est temps de ressortir l’écharpe. Le phénomène est pourtant tout sauf de la fumée.

Ce nuage est constitué de minuscules gouttelettes d’eau. Elles se forment parce que notre souffle, chaud et humide, rencontre un air bien plus froid. C’est le même principe que la buée sur une vitre ou le nuage blanc qui sort d’un pot d’échappement en hiver.

Notre souffle est chargé d’eau

L’air que nous expirons n’a rien à voir avec celui que nous respirons. En passant par nos poumons, il se réchauffe presque à la température du corps et se charge d’humidité. Résultat, notre souffle est à la fois chaud et très humide, explique le site de vulgarisation scientifique Science Sparks.

Cette eau se trouve sous forme de vapeur, c’est-à-dire de gaz. Et un gaz d’eau est invisible. Ce que l’on voit en hiver, ce n’est donc pas la vapeur elle-même, mais ce qu’elle devient une fois refroidie.

Le point de rosée, la clé du phénomène

Un air chaud peut contenir beaucoup plus de vapeur d’eau qu’un air froid. Quand notre souffle sort et rencontre l’air glacé du matin, il se refroidit très vite. Il atteint alors son point de rosée : la température à partir de laquelle l’air ne peut plus garder toute son eau sous forme de gaz.

Le nuage qui sort de notre bouche en hiver est un mini-brouillard, fabriqué en direct par nos poumons.

L’excédent de vapeur se transforme alors en gouttelettes de liquide, si petites qu’elles flottent dans l’air. Elles se regroupent et forment ce petit nuage blanc, qui disparaît en quelques secondes en se mélangeant à l’air ambiant. C’est exactement ce que l’on appelle la condensation.

Pourquoi on ne le voit pas en été

En été, l’air extérieur est chaud. Notre souffle se refroidit beaucoup moins en sortant, et l’air ambiant peut absorber son humidité sans difficulté. Le point de rosée n’est pas atteint, l’eau reste à l’état de vapeur invisible, et aucun nuage n’apparaît.

L’humidité joue aussi

L’humidité de l’air extérieur compte également. Un air déjà chargé d’eau se rapproche plus facilement de la saturation. Notre souffle y forme donc plus facilement un nuage. C’est pourquoi le phénomène est souvent plus marqué par un matin froid et humide que par un temps froid et sec.

Les poussières aident les gouttes à se former

Pour se former, les gouttelettes ont besoin d’un minuscule support, comme une poussière ou une particule. Un ingénieur interrogé par la radio publique américaine NHPR explique qu’au passage d’une voiture, les particules et l’humidité de l’échappement peuvent rendre notre souffle encore plus visible.

Phénomène	Ce qui se passe
Souffle en hiver	L’air expiré, chaud et humide, se refroidit et son eau se condense en gouttelettes
Buée sur une vitre	L’air humide de la pièce touche la vitre froide et l’eau s’y dépose
Nuage du pot d’échappement	L’eau contenue dans les gaz chauds se condense dans l’air froid
Brouillard	L’air humide se refroidit près du sol et se charge de gouttelettes

Un vrai petit brouillard

Au fond, quand on souffle dans l’air froid, on fabrique un brouillard miniature. Le principe est le même que pour la buée qui se forme sur les vitres en hiver ou sur les lunettes en entrant dans une pièce chauffée. Il explique aussi pourquoi nos smartphones souffrent du froid quand ils passent brutalement d’une poche chaude à l’air glacé.

Une curiosité de saison, qui rejoint d’autres bizarreries de l’hiver, comme le soleil qui recommence à se coucher plus tard dès la mi-décembre ou ces personnes qui n’ont jamais froid. Et pour ceux qui voient déjà les flocons arriver, il reste ce que la science dit des rêves de neige.