Question n°22 : Pourquoi fait il plus froid au sommet des montagnes qu'au bord de la mer ?
Cette semaine nous allons traiter de deux questions émanant d’élèves de l’école élémentaire, qui ont trait au refroidissement que l’on constate quand on prend de l’altitude. La plus facile, d’abord : « pourquoi fait-il plus froid sur les montagnes alors qu’elles sont plus près du soleil que les plaines ou que les bords de mer ? ».
Prenons le mont Everest, le plus haut sommet du monde. Le 21 juin, à midi (heure du Népal), le soleil est presque à la verticale. Ce jour-là, la Terre est à 152 millions de kilomètres du Soleil. Bien sûr, le sommet de l’Everest est plus près du soleil que la mer, 8850 mètres plus bas. C’est comme si, en étant à 15 mètres d’une cheminée ou d’un radiateur, tu te rapprochais d’un millième de millimètre et tu sentais une différence de température ! On peut même évaluer cette hausse de température : dans le cas de l’Everest, la différence serait de 9 millionièmes de degré !
« Bon, tout ça nous dit pourquoi il ne fait pas plus chaud, mais ça ne nous explique pas pourquoi il fait plus froid, d’autant plus qu’il est bien connu que l’air chaud monte ! »
Certes, l’air chaud monte. Mais à mesure qu’il monte, il rencontre une atmosphère où la pression est de plus en plus petite. Cette baisse de pression se communique à l’air chaud, qui se détend. Tout le monde a remarqué que quand on gonfle un pneu de vélo, le raccord de la pompe s’échauffe : quand on comprime de l’air, il devient plus chaud ; donc quand on détend de l’air (ou qu’on le laisse se détendre tout seul), il se refroidit. Et la baisse de pression de l’atmosphère fait que de l’air qui monte se refroidit de 6,5 °C chaque fois qu’il gagne 1000 mètres d’altitude. Certes il peut rester plus chaud que l’atmosphère environnante, et continuer à monter. Cela forme les fameuses ascendances thermiques que les parapentistes utilisent et qui leur permettent d’aller plus haut que leur point de départ. Mais la physique nous montre que plus l’on monte, plus la pression diminue, plus la pression diminue, plus l’air se détend, et plus l’air se détend, plus il se refroidit.
