Au sommet de l’Everest, il fait bien plus froid qu’au niveau de la mer. © lutz6078, Pixabay, CC0 Creative Commons

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Pourquoi fait-il plus froid en altitude ?

Question/RéponseClassé sous :physique , température , altitude

À mesure que l'on gravit une montagne, les températures baissent. C'est un fait bien connu, même de ceux qui n'en ont jamais fait l'expérience. Une conséquence d'une loi fondamentale de la thermodynamique.

À la montagne, plus on s'élève, plus il fait froid. Si ce phénomène nous semble évident, il devrait peut-être nous surprendre un peu plus. Ne nous apprend-on pas que l'air chaud à tendance à monter ? Et c'est vrai. Parce que l'air chaud est moins dense que l'air froid. Mais lorsque l'on monte en altitude, la pression atmosphérique diminue. Pour conserver un volume identique, l'air doit donc se dilater. Ce qui lui coûte de la chaleur. Voilà comment l'air se refroidit.

Voulant que la température d'un gaz baisse avec sa pression, c'est donc la thermodynamique qui fait baisser les températures à mesure que l'on gravit les sommets. Ainsi l'air perd environ 1 °C tous les 100 mètres. Résultat, en haut de l’Everest — où la pression atmosphérique est environ le tiers de celle du niveau de la mer — la température moyenne est de -36 °C, mais elle peut atteindre les -60 °C.

Lorsque l’on gravit une montagne, on se rapproche du Soleil, certes, mais proportionnellement à la distance qui nous en sépare, tellement peu, que cela ne joue pas sur le ressenti de température. © Evan Qu, Unsplash

Des situations différentes selon les couches de l’atmosphère

Ceci étant posé, notez qu'il n'est pas vrai que plus on monte en altitude dans l'atmosphère, plus il fait froid. Car sortis de la troposphère — soit les 12 premiers kilomètres de notre atmosphère —, nous entrons dans une couche d'air dans laquelle les choses ne se passent pas de la même façon. Dans la stratosphère en effet, les rayons UV qui nous arrivent du Soleil sont absorbés par le dioxygène qui est transformé en ozone. La température augmente. À quelque 50 kilomètres d'altitude, la température retrouve ainsi les 0 °C.

Dans la mésosphère — jusqu'à 80 kilomètres d'altitude — comme dans la troposphère, en revanche, la température descend avec l'altitude et peu atteindre quelque -75 °C. Enfin dans la thermosphère, la température devient vertigineuse sous l'action directe des rayons UV du Soleil sur les molécules de dioxygène.

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