Hot Dry Windy Index (HDWI)

Qu’est-ce que le HDWI ?

Le Hot-Dry-Windy Index est un indice météorologique conçu pour quantifier l’influence exclusive de l’atmosphère sur le comportement des feux de végétation, indépendamment du type de combustible ou de la topographie. Le HDWI isole la contribution de la météo afin de mesurer la capacité de l’atmosphère à aggraver un incendie.


Le HDWI vise à identifier les situations synoptiques et méso-échelle (supérieures à 200 km) favorables au développement de comportements de feu extrêmes. Il est conçu pour détecter les journées où la combinaison chaleur–sec–vent crée un environnement atmosphérique propice aux incendies difficiles à maîtriser, en particulier à moyen terme, dans un cadre de prévision météorologique.
Cet indice cherche à répondre à une question simple :
Dans quelle mesure l’atmosphère contribue-t-elle, à elle seule, à rendre un feu potentiellement incontrôlable ?

Quels paramètres prend-il en compte ?

Le HDWI repose uniquement sur trois variables météorologiques fondamentales :
  • la température de l’air,
  • l’humidité atmosphérique,
  • la vitesse du vent.

Ces variables sont utilisées pour calculer le déficit de pression de vapeur (VPD), qui représente la différence entre la quantité maximale de vapeur d’eau que l’air peut contenir à une température donnée et la quantité réellement présente.
Le Vapor Pressure Deficit (VPD) représente la différence entre :
  • la pression de vapeur saturante (es) — capacité maximale de l’air à contenir de l’humidité ;
  • la pression de vapeur réelle (e) — quantité d’humidité effectivement présente ;
soit : VPD = es − e

Plus le VPD est élevé, plus l’air est sec et chaud, et plus il est capable d’assécher rapidement les combustibles végétaux.
Contrairement à l’humidité relative, le VPD rend compte de la capacité de l’air à assécher les combustibles végétaux. À humidité relative égale, une atmosphère chaude aura un VPD bien plus élevé qu’un air froid. Cela explique pourquoi des incendies deviennent sévères lors de vagues de chaleur même à humidité relative constante.

Formule de calcul

Le HDWI est défini par la relation :
HDW = VPD × U
où :
  • VPD est le déficit de pression de vapeur ;
  • U est la vitesse maximale du vent.
Le calcul s’effectue dans la couche atmosphérique inférieure des 500 mètres au-dessus du sol, correspondant à la couche limite diurne dans laquelle les échanges thermiques et turbulents influencent directement les feux. Pour chaque journée, la valeur maximale observée est retenue comme représentative du potentiel danger.
Title
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Avantages
Limites
  • simple à calculer,
  • Efficace pour détecter les situations extrêmes (chaleur, air sec, vent fort),
  • comparable entre régions et applicable à la prévision à plusieurs jours.
  • complète les indices classiques en se concentrant uniquement sur le rôle de l’atmosphère.
  • résolution spatiale limitée (~50 km) : les phénomènes locaux ne sont pas représentés ;
  • absence totale de prise en compte :
  • de la végétation ;
  • de l’humidité des combustibles ;
  • de la topographie ;
  • des sources d’ignition ;
  • dépendance forte à la qualité des modèles atmosphériques.
L’HDWI tel qu’implémenté dans l’outil Wildflyer s’appuie sur le cadre conceptuel de la formulation académique originale, tout en opérant certains choix méthodologiques visant à améliorer la lisibilité opérationnelle et l’exploitation à des pas de temps plus fins.
Dans sa formulation initiale, le HDWI mobilise la vitesse du vent à différents niveaux de pression atmosphérique (notamment autour de 900 hPa), en complément du vent de surface, afin de mieux représenter l’influence des circulations atmosphériques à l’échelle méso-alpha à synoptique.
Dans l’outil Wildflyer, une formulation volontairement simplifiée est retenue, fondée exclusivement sur des variables de surface : le déficit de pression de vapeur (VPD) calculé à partir de la température et de l’humidité relative de surface, et la vitesse du vent de surface (U), selon la relation : HDWI = VPD × U.Ce choix permet de garantir une cohérence entre les jeux de données disponibles et d’élargir les sources météorologiques exploitables.
La formulation originale du HDWI privilégie un calcul journalier, généralement à partir de valeurs maximales, dans une logique d’analyse des variations à l’échelle journalière et synoptique. L’objectif est d’identifier, au sein d’une série de journées chaudes et sèches, celles susceptibles de poser les plus grandes difficultés en matière de gestion des incendies, plutôt que de caractériser les fluctuations intra-journalières, souvent dominées par des processus diurnes, turbulents ou locaux que l’indice n’a pas vocation à isoler.À l’inverse, Wildflyer calcule le HDWI à un pas de temps horaire. Cette approche n’a pas pour objectif de remettre en cause le cadre conceptuel initial, mais de proposer un indicateur complémentaire permettant de visualiser les fenêtres temporelles les plus contraignantes au cours d’une journée, de suivre l’évolution fine des conditions météorologiques et d’alimenter la réflexion opérationnelle (patrouilles, restrictions d’accès, prépositionnement des moyens), en tenant compte du fait que d’autres facteurs — combustibles, topographie, localisation du feu — restent déterminants à cette échelle.
Enfin, contrairement à ce que pourrait laisser penser une comparaison simplifiée, le calcul du HDWI n’est pas intrinsèquement limité à un modèle météorologique particulier : tout modèle de prévision fournissant des champs de vent, de température et d’humidité est techniquement capable de produire l’indice. Le choix opéré par Wildflyer de se fonder uniquement sur U et le VPD de surface permet néanmoins de calculer le HDWI à partir d’un plus large éventail de jeux de données météorologiques, y compris lorsque certaines sorties verticales ne sont pas disponibles, ce qui renforce la robustesse et la portabilité opérationnelle de l’indice.

Références scientifiques : 

Srock, A. F., Charney, J. J., Potter, B. E., & Goodrick, S. L. (2018).The Hot-Dry-Windy Index: A New Fire Weather Index. Atmosphere, 9(7), 279. https://doi.org/10.3390/atmos9070279