Pourquoi fait-il plus froid en montagne? C’est la question que m’a posée mon loulou. En effet, en se rapprochant du soleil, la logique ne voudrait-elle pas qu’il fasse plus chaud au sommet? Il parait contre intuitif de se dire qu’en se rapprochant d’une source de chaleur, on va avoir plus froid ! Eh bien tout cela a une explication scientifique très précise ! Mais avant tout, je voulais préciser que notre bonne vieille étoile brille à quelques 150 millions de kilomètres de nous, ce n’est donc pas si surprenant que nous élever de quelques kilomètres ne nous fasse pas griller sur place !
Qu’est-ce que la température?
Le chaud…le froid…qu’est-ce que c’est?
On parle de chaud, de froid…mais est-ce qu’on sait concrètement ce que veut dire la température ? Pour bien comprendre ce qui se passe dans ce phénomène étrange, il va falloir plonger au cœur de la matière ! Accroche-toi bien, c’est parti pour un voyage extraordinaire !
Tout ce qui nous entoure (nous-mêmes aussi d’ailleurs) est formé d’atomes. Ces atomes sont des toutes petites boules, invisibles à l’œil nu mais qui composent tout…vraiment tout ! Un arbre, un caillou, un animal, l’air, la montagne, les océans…tout cela est un tas d’atomes.
Tu le sais sans doute, c’est le soleil qui nous chauffe. Cette grosse boule de feu envoie des rayons, c’est de l’énergie à l’état pur ! Cette énergie vient taper les atomes, ils absorbent l’énergie, se mettent à gigoter en tout sens (mouvements invisibles à l’œil nu, bien évidemment !) et hop, voilà que la température monte. L’air devient plus chaud, l’eau des océans atteint une température agréable et on sort le transat !
Où va l’air chaud?
Ok, maintenant que l’on sait ce que provoque les rayons émis par le soleil que se passe-t-il pour les atomes qui ont la bougeotte ? Eh bien figure-toi qu’ils montent! L’eau chaude, va naturellement se positionner au-dessus de l’eau froide. Tu peux d’ailleurs en faire l’expérience toi-même facilement comme je l’explique dans cet article. De la même manière, l’air chaud va monter et se placer au-dessus de l’air froid.
Mais alors…l’air qui est au niveau du sol, ce même air chauffé par le soleil, devrait monter ! Alors non seulement, nous sommes plus près du soleil quand on est au sommet d’une montagne, mais en plus, l’air chaud monte…voilà une double raison qui devrait expliquer que les températures sont plus élevées au sommet d’une montagne que dans la plaine. Et pourtant ce n’est pas ce que l’on observe ! Alors pourquoi fait-il plus froid en montagne?
Qu’est-ce que la pression ?
Attention, y’a du monde!
Tu ne le vois pas, mais l’air est tout autour de toi. En grand quantité…très grande quantité. Et dans cet air, il y a des atomes de gaz : l’oxygène que tu respires mais aussi d’autres gaz comme l’azote ou le dioxyde de carbone. Si tu remplis une bouteille d’air, il y a beaucoup, beaucoup, beaucoup d’atomes dedans. Quelque chose comme 50 000 milliards de milliards d’atomes!
Mais figure-toi que si tu montes au sommet de l’Everest, la plus haute montagne sur Terre, et bien il y a environ 3 fois moins d’atomes dans cette même bouteille. C’est ce qu’on appelle la pressionLa pression est la force que l'on exerce en appuyant sur une... More ! Lorsqu’il y a beaucoup d’atomes dans un espace donné, la pressionLa pression est la force que l'on exerce en appuyant sur une... More est forte. Au contraire, lorsqu’il y a peu d’atomes, la pressionLa pression est la force que l'on exerce en appuyant sur une... More est faible.
Et en montant en altitude, la pressionLa pression est la force que l'on exerce en appuyant sur une... More diminue, il y a moins d’atomes. C’est d’ailleurs pour cette raison que les personnes qui montent au sommet de l’Everest ont besoin de bouteilles d’oxygène pour les aider à respirer.
Quel est le lien entre montagne et pression?
Voici une petite expérience toute simple à faire si tu habites auprès d’une montagne : remplis une bouteille en plastique d’air en plaine. Visse le bouchon de manière hermétique et monte au sommet d’une montagne. Tu pourras constater que la bouteille gonfle. Pourquoi ? Eh bien tout simplement parce que les atomes qui sont coincés dans la bouteille « ont envie » d’aller à l’extérieur de la bouteille parce qu’il y a moins d’atomes. La foule des atomes est moins importante…C’est comme si tu décidais de changer de bar en cours de soirée parce qu’il y a trop de monde dans celui où tu es ! Tu n’as même plus accès au bar !
Les atomes prennent plus de place parce qu’il y a moins de monde autour d’eux : on parle alors d’expansion de l’air ou de dilatation.
Pourquoi fait-il plus froid en montagne?
C’est bien beau tout ça, mais on n’a toujours pas expliqué pourquoi il faisait plus froid en altitude !
En plaine, les atomes sont serrés les uns aux autres. Faisons une analogie : la discothèque est pleine à craquer et la seule danse possible est la techno. On saute sur place, on crie, on pousse un peu le voisin, on se fait à son tour pousser et on continue à sauter jusqu’au petit matin. Les atomes ont la bougeotte quand ils sont collés serrés.
En montagne, c’est une autre musique ! Les atomes ont de la place. Ils peuvent se lancer dans une valse tranquille. Oui, ils bougent mais plus lentement, ils ne sont pas sens cesse en train de se cogner à l’atomeIl s’agit du plus petit élément qui compose la matière.... More voisin. Ils vont plus lentement.
On y est ! Un atomeIl s’agit du plus petit élément qui compose la matière.... More qui se déplace plus lentement est un atomeIl s’agit du plus petit élément qui compose la matière.... More qui émet moins de chaleur. Les températures chutent.
Voilà donc pourquoi les températures sont plus fraîches en montagne : l’air chaud de la plaine monte en altitude, se dilate, se qui ralentit les atomes et cause la baisse du mercure. La température est plus élevée en plaine qu’en montagne, c’est le gradient thermique.
Pour être extrêmement précise, le thermomètre descend d’environ 0,6°C tous les 100 mètres d’altitude. Bon, on est bien d’accord que ce chiffre est variable selon la météo (l’humidité, la pressionLa pression est la force que l'on exerce en appuyant sur une... More atmosphérique, l’ensoleillement…). Pour te donner une idée, la pressionLa pression est la force que l'on exerce en appuyant sur une... More au sommet de l’Everest est environ 3 fois plus faible qu’au niveau de la mer, ce qui veut dire que la température moyenne est de -36°C (il faut penser à prendre son cache-nez !)
Et si on continue à monter ?
Et donc plus on monte en altitude plus on descend en température ? Oui…jusqu’à un certain point ! Eh bien oui, ce ne serait pas drôle s’il n’y avait pas quelques exceptions dans cette histoire ! Ce que je t’ai dit est vrai pour les 12 premiers kilomètres au-dessus de notre tête. C’est ce que l’on appelle la troposphère.
Après cela, il y a une autre couche de gaz, appelée la stratosphère, la composition de l’air n’est plus tout à fait la même que par chez nous. Du coup, l’absorption des rayons du soleil ne se fait pas de la même manière et là, les températures augmentent avec l’altitude. Bon…ce n’est pas foufou non plus ! On atteint tout juste le 0°C à 50 kilomètres d’altitude!
Et puis si on continue à monter, on arrive dans une région appelée la mésosphère, là, la température recommence à chuter (jusqu’à 80 kilomètres d’altitude). Puis elle va à nouveau augmenter parce que la composition de l’air n’est pas la même et parce que les rayons du soleil ne sont plus filtrés par les couches d’air précédentes. Donc là, ça chauffe dans ce qu’on appelle la thermosphère. Et ça chauffe beaucoup : jusqu’à 1600°C si le soleil est en pleine forme !
Voilà, les températures montagnardes n’ont plus de secret pour toi ! Alors la prochaine fois que tu partiras en randonnée, n’oublie pas de prendre un vêtement chaud et pense à vérifier qu’il n’y a pas de risque de gel sur des sites spécialisés comme météo montagne.
N’hésite pas à me dire en commentaire si tu t’es déjà fait surprendre par les températures en montagne!