Comme vous le savez tous maintenant, l'air chaud monte. Alors pourquoi fait-il plus froid en altitude ? Ne devrait-ce pas être l'inverse ?

Je reconnais que ce problème peut être assez déroutant, et l'explication n'est pas forcément très satisfaisante : ne vous attendez donc pas à une réponse qui va révolutionner votre vie(1).

Pour expliquer cela, nous allons, comme dans tout raisonnement scientifique, considérer nos données. Nous avons : un Soleil qui chauffe très fort, dont les radiations traversent l'espace, puis l'atmosphère, et parviennent jusqu'à la Terre, nous avons aussi (logiquement) une Terre et, comme je l'ai déjà dit, une atmosphère autour de la Terre.

Lorsque les rayons du Soleil parviennent jusqu'à la Terre, ils chauffent tout ce qui se trouve à sa surface, après avoir traversé sans trop de problèmes l'atmosphère. La Terre chauffe, et émet dès lors des radiations ; de la même façon que lorsque vous approchez votre main d'un objet chaud, vous ressentez la chaleur avant de le toucher, la Terre chauffe ce qui se trouve autour d'elle. Par conséquent, plus vous êtes éloignés de la surface de la Terre, moins vous recevez cette chaleur, donc moins l'air ambiant est chauffé et plus la température diminue. C'est pourquoi, à partir de 3 000m, les précipitations sont sous forme de neige et ne fondent pas ; l'air environnant étant bien trop froid à cause de l'absence de « Terre » à proximité pour réchauffer l'ensemble.

Ceci est la première raison. Et qui dit « première raison » dit « seconde raison » (ou bien « deuxième raison » ? ). En altitude, il y a moins d'air au-dessus de nos têtes qu'au niveau de la mer. Par conséquent, la pression atmosphérique (qui correspond au poids de l'air) est plus faible, et l'air a donc plus de place pour s'étirer. En se dilatant de la sorte, il perd de l'énergie sous forme de chaleur, ce qui le refroidit encore plus.

Et puis, une dernière question que vous vous posez peut-être : l'air se refroidit-il indéfiniment en montant ?

Jusqu'à 10 km d'altitude, l'air se refroidit grosso modo de 7 ℃ par kilomètre, ensuite, la température se stabilise à -50 ℃ jusqu'à 30 km d'altitude, puis elle augmente, diminue, augmente, diminue, et ainsi de suite, tout cela à cause de la composition chimique de l'atmosphère dans la stratosphère qui varie, et dont les molécules absorbent différemment les radiations du Soleil.

Et au-delà, dans l'espace, plus de molécules, plus rien, plus de température !

  1. (1) ↑ Mais vous ne vous y attendiez pas, n'est-ce pas ?