Pourquoi fait-il plus frais en montagne qu'au niveau de la mer si l'air chaud s'élève vers le haut ?
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Pendant les périodes les plus chaudes de l'année, de nombreuses personnes cherchent à se rafraîchir en montagne, où les températures sont plus basses qu'en plaine. Mais comment est-ce possible si l'air chaud s'élève dans l'atmosphère ? Ne serait-ce pas plutôt l'inverse ? Voici la raison de cette apparente incohérence.
L'air qui s'élève vers les sommets des montagnes se refroidit
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Il y a ceux qui aiment la mer et ceux qui préfèrent la montagne, avec ses paysages verdoyants, ses sentiers fascinants et tortueux, ses chemins escarpés qui mènent à la conquête du sommet : la cime. Ici, on respire un air nettement plus froid et raréfié par rapport à celui que l'on trouve au niveau de la mer, et pourtant cela pourrait sembler paradoxal : en effet, l'air chaud a tendance à monter vers le haut et donc, logiquement, il ne devrait pas faire aussi frais dans les hauteurs des montagnes.
Pourtant, c'est exactement le cas et de nombreuses personnes trouvent refuge de la chaleur estivale, souvent insupportable, justement sur les sommets rafraîchissants, que ce soit pour faire des randonnées en forêt ou simplement pour profiter de la fraîcheur de la montagne. Mais comment se fait-il que dans ces zones élevées, les températures ne soient pas plus chaudes que dans les plaines ? La raison en est que lorsque l'air brûlant monte le long d'un flanc de montagne, il commence à perdre de la pression et se dilate, et par conséquent, il se refroidit.
L'air perd de la pression et se dilate lorsqu'il s'élève
Ce phénomène a un nom précis : il s'appelle le refroidissement adiabatique. La raison pour laquelle il fait plus froid en montagne qu'au niveau de la mer, malgré la montée de l'air chaud, est due à la chute de pression qui se produit lorsque une masse d'air chaude monte. À ce stade, comme nous l'avons mentionné, l'air se dilate et perd de la chaleur lorsqu'il interagit avec l'environnement où il se trouve.
Que se passe-t-il lorsque l'air atteint le sommet de la montagne ? Après avoir franchi le sommet, le flux commence à descendre du côté opposé, appelé "côté sous le vent". Le côté sous le vent d'une montagne est à l'abri du vent dominant et se trouve généralement sur le versant est du relief, car les vents les plus forts soufflent généralement d'ouest en est. Le climat du côté sous le vent d'une montagne ou d'une chaîne de montagnes est chaud mais sec, contrairement au côté opposé, appelé "côté au vent", qui est extrêmement humide. Lors de la descente de l'air sur le versant sous le vent, on observe donc ce qu'on appelle le réchauffement adiabatique : le volume de la masse d'air diminue, la pression augmente et comme résultat, l'air se réchauffe.
Le rôle de la chaleur solaire dans l'air frais de montagne
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La pression atmosphérique sur Terre est déterminée par le nombre de molécules par unité de volume, et plus on monte en altitude, plus elle diminue. Lorsque l'air s'élève de la surface, par exemple poussé par le vent le long d'un flanc de montagne, il se dilate passant d'une pression plus élevée à une pression plus basse. En d'autres termes, l'air qui se dilate se refroidit.
En général, à mesure qu'on s'éloigne du sol et de la surface terrestre, l'atmosphère s'amincit : la chaleur totale contenue dans un système est en effet liée à la quantité de matière qu'elle contient, c'est pourquoi les altitudes élevées ont tendance à être plus fraîches. Ce processus est également influencé par le réchauffement de la planète, qui se produit grâce à l'énergie solaire. Une partie de cette chaleur est partiellement réfléchie dans l'atmosphère sans atteindre la surface inférieure, tandis qu'une autre partie est dissipée dans l'espace. De plus, l'atmosphère réfléchit une partie de cette chaleur vers la surface terrestre, mais plus on s'élève, plus l'énergie solaire se perd dans l'espace, ce qui rend plus difficile la rétention de la chaleur.
