Pourquoi fait-il plus froid au sommet des montagnes alors qu'on se rapproche du Soleil ?
Si vous avez déjà pratiqué la randonnée en montagne durant l'été, vous avez certainement constaté que la sensation de chaleur s'estompe en quelques minutes à peine. L'air devient plus sec, le vent se lève et le froid s'installe rapidement, même sous un soleil éclatant. En moyenne, la température diminue d'environ 6,5 °C tous les 1 000 mètres dans la troposphère, la couche la plus basse de notre atmosphère.
Le gradient thermique vertical : le refroidissement progressif de l'air en altitude
La baisse de température peut évidemment varier en fonction de plusieurs facteurs, notamment l'ensoleillement, l'humidité de l'air et la pression atmosphérique. Lorsque l'air est sec, il est possible de perdre jusqu'à 9,8 °C par 1 000 mètres. En météorologie, cette variation de température avec l'altitude s'appelle le gradient thermique vertical. Celui-ci est d'ailleurs plus faible lorsque l'air est saturé d'humidité.
Comment expliquer ce phénomène de refroidissement en altitude ?
Il faut d'abord savoir qu'à l'échelle astronomique, la distance qui nous sépare du Soleil varie très peu avec l'altitude. Ce facteur ne peut donc pas expliquer le refroidissement observé en montagne.
Pourquoi le Soleil ne réchauffe pas directement l'air en altitude
En réalité, le Soleil ne chauffe pas directement l'air en altitude. C'est la surface terrestre, réchauffée par le rayonnement solaire, qui transmet sa chaleur aux couches basses de l'atmosphère. Ainsi, plus on grimpe en altitude, plus cette influence de la surface disparaît : l'air se dilate et devient moins dense tandis que la pression atmosphérique baisse. Cela entraîne naturellement une baisse de température, expliquant le froid ressenti en montagne.
Ce phénomène a d'ailleurs un nom scientifique : le refroidissement adiabatique. Il désigne le refroidissement de l'air lorsqu'il se dilate sous l'effet de la baisse de pression atmosphérique.
Un exemple du quotidien pour mieux comprendre
Un exemple du quotidien permet de mieux visualiser ce phénomène. Lorsqu'on utilise une bombe à air comprimé pour nettoyer un clavier ou un appareil électronique, le gaz expulsé devient rapidement très froid au toucher. Cela s'explique par une chute brutale de pression à la sortie du contenant, faisant dilater et refroidir l'air instantanément. Le mécanisme est similaire en montagne, où l'air se dilate à mesure que la pression atmosphérique diminue, entraînant une rapide baisse de température.
