Au sommet de l’Everest, à 8848 m d’altitude, la température descend à -42,5 °C (ph. Rupert Taylor-Price, via Flickr CC BY 2.0)
On pourrait croire en effet que plus on se rapproche du Soleil, plus il réchauffe l’air. Mais ce n’est pas si simple. Comme l’explique Sébastien Léas, de Météo-France, le lien entre température et altitude change dans les quatre couches de l’atmosphère : “Chacune possède des températures différentes selon sa composition chimique et ses caractéristiques.”
Les 12 premiers kilomètres de l’atmosphère (la troposphère) sont chauffés par la chaleur de la Terre. Or, si l’air chaud s’élève, sa diffusion est contrée par un mécanisme plus puissant : la diminution de la pression atmosphérique avec l’altitude. Cette loi fondamentale de la thermodynamique veut que la température d’un gaz baisse avec sa pression. Ainsi fait-il – 42,5 °C au sommet de l’Everest, à 8 848 m !
Dans la stratosphère (entre 12 et 50 km d’altitude), la température augmente avec l’altitude : l’action des UV sur les molécules de dioxygène produit de l’ozone qui libère de la chaleur. En haut de la stratosphère, la température atteint 0 °C.
La température baisse ou augmente en fonction de la couche atmosphérique traversée
Dans la mésosphère (jusqu’à 80 km), pauvre en particules d’air, la température se remet à décroître avec l’altitude jusqu’à – 73 °C, en vertu du même principe thermodynamique que dans la troposphère.
Enfin, dans la thermosphère (jusqu’à 620 km), elle remonte en flèche, de 300 °C à 1 600 °C selon l’activité du Soleil. Cette hausse, dans une couche où l’air est très rare et la densité de matière faible, est due à l’absorption des UV de très courtes longueurs d’onde (entre 100 et 200 nm) par les molécules de dioxygène. Ce qui a pour effet d’agiter ces molécules et d’élever la température de cette couche.
K. J.