PLANÈTE MÉTÉO
L’altitude
Quiconque a récemment pris l’avion a pu noter des
changements de température dans l’atmosphère à mesure
que l’avion s’élève vers son altitude de croisière. Au sol,
l’on constate de semblables baisses de température dues
à l’altitude, lorsqu’on gravit le versant d’une montagne
par exemple. Cette baisse de température est appelée
- gradient thermique » (adiabatique). La valeur moyenne
à l’échelle de la planète de ce gradient thermique est
de 6 °C pour 1 000 m, mais en un jour donné et en
un lieu donné elle peut varier (on parle alors de gradient
thermique local). Cette baisse de température est due
à l'accroissement de la distance par rapport à la source
de chaleur qui chauffe l’air, c’est-à-dire la surface de la
Terre. L’atmosphère est réchauffée par la Terre, ellemême chauffée par les rayons du soleil. L’air est plus
chaud près de la surface de la Terre car il est plus
proche de la source de chaleur.
Lorsque l’air s’élève dans la troposphère, la pression
qui s’exerce sur lui décroît. En conséquence, le volume
de l’air augmente. Ce faisant, les molécules s’écartent
les unes des autres et entrent moins en collision les unes
avec les autres, ce qui provoque une baisse de la
température (refroidissement adiabatique). Ce phénomène
est comparable à celui qui se produit lorsqu’on laisse
l’air s’échapper d’un pneumatique ; on peut sentir alors
l’air se refroidir en passant dans un milieu à pression
moindre. L’inverse aussi est vrai : à mesure que l’air
descend dans la troposphère, il est soumis à une pression
croissante, ce qui tend à le comprimer - les molécules
d’air sont pressées les unes contre les autres. Le volume
d’air diminuant, les molécules rebondissent les unes
contre les autres à grande vitesse et ainsi accroissent
la température de l’air (réchauffement adiabatique).
L’importance du refroidissement ou du réchauffement
de l’air dépend de la plus ou moins grande humidité de
l’atmosphère. Si l’air est sec, la variation de température
sera de 10 °C pour 1 000 m (gradient adiabatique sec).
Cette valeur est constante, en tant qu’elle est toujours
de 1 °C tous les 100 m. Si l’air est saturé, la variation
est de 6 °C pour 1 000 m (gradient adiabatique saturé).
Cette valeur varie légèrement en fonction de la quantité
d'humidité dans l’atmosphère. La différence entre les
deux valeurs est due au dégagement de chaleur latente
par suite de la condensation. En condensant, la vapeur
d’eau libère une chaleur latente qui est transférée vers
les autres molécules à l’intérieur du volume d’air, ce
qui entraîne une réduction du rythme de refroidissement.
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L’altitude
Quiconque a récemment pris l’avion a pu noter des
changements de température dans l’atmosphère à mesure
que l’avion s’élève vers son altitude de croisière. Au sol,
l’on constate de semblables baisses de température dues
à l’altitude, lorsqu’on gravit le versant d’une montagne
par exemple. Cette baisse de température est appelée
- gradient thermique » (adiabatique). La valeur moyenne
à l’échelle de la planète de ce gradient thermique est
de 6 °C pour 1 000 m, mais en un jour donné et en
un lieu donné elle peut varier (on parle alors de gradient
thermique local). Cette baisse de température est due
à l'accroissement de la distance par rapport à la source
de chaleur qui chauffe l’air, c’est-à-dire la surface de la
Terre. L’atmosphère est réchauffée par la Terre, ellemême chauffée par les rayons du soleil. L’air est plus
chaud près de la surface de la Terre car il est plus
proche de la source de chaleur.
Lorsque l’air s’élève dans la troposphère, la pression
qui s’exerce sur lui décroît. En conséquence, le volume
de l’air augmente. Ce faisant, les molécules s’écartent
les unes des autres et entrent moins en collision les unes
avec les autres, ce qui provoque une baisse de la
température (refroidissement adiabatique). Ce phénomène
est comparable à celui qui se produit lorsqu’on laisse
l’air s’échapper d’un pneumatique ; on peut sentir alors
l’air se refroidir en passant dans un milieu à pression
moindre. L’inverse aussi est vrai : à mesure que l’air
descend dans la troposphère, il est soumis à une pression
croissante, ce qui tend à le comprimer - les molécules
d’air sont pressées les unes contre les autres. Le volume
d’air diminuant, les molécules rebondissent les unes
contre les autres à grande vitesse et ainsi accroissent
la température de l’air (réchauffement adiabatique).
L’importance du refroidissement ou du réchauffement
de l’air dépend de la plus ou moins grande humidité de
l’atmosphère. Si l’air est sec, la variation de température
sera de 10 °C pour 1 000 m (gradient adiabatique sec).
Cette valeur est constante, en tant qu’elle est toujours
de 1 °C tous les 100 m. Si l’air est saturé, la variation
est de 6 °C pour 1 000 m (gradient adiabatique saturé).
Cette valeur varie légèrement en fonction de la quantité
d'humidité dans l’atmosphère. La différence entre les
deux valeurs est due au dégagement de chaleur latente
par suite de la condensation. En condensant, la vapeur
d’eau libère une chaleur latente qui est transférée vers
les autres molécules à l’intérieur du volume d’air, ce
qui entraîne une réduction du rythme de refroidissement.
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