Pourquoi fait-il plus froid en montagne? Pourtant l'air chaud monte, non?...

Oui, l'air chaud monte dans l'air frais. Ca, c'est sûr, c'est d'ailleurs pour ça que volent les montgolfières et que grimpe la fumée d'un feu de camp (la fameuse poussée d'Archimède)... Donc, il devrait faire plus chaud en haut qu'en bas. D'ailleurs, c'est exactement ce qui se passe dans mon bureau: près du plafond, il fait plus chaud qu'au raz du sol. Alors pourquoi cette fraîcheur montagnarde?

Si l'air est chauffé "artificiellement", comme dans le cas du feu de camp par exemple, l'air chaud, moins dense que le froid (et avide de montrer qu'il s'y connaît en "lois" de la physique) s'élève. Mais en montant, il se refroidi (normal, il est entouré d'air frais, et il s'éloigne de sa source de chauffage), se mélange a l'air d'altitude et ne monte plus.

S'il n'y a pas de feu, le sol, chauffé par le Soleil joue le même rôle, ce qui donne le même phénomène, à plus grande échelle: le chauffage des terrains est intense à l'équateur, mais l'air chaud qui monte est remplacé par du plus frais venant... des pôles. C'est la circulation atmosphérique globale. Ce qui explique au passage d'où vient le vent: il faut bien que de l'air remplace celui qui grimpe.

Il n'y a pas de plafond à l'atmosphère, contrairement à mon bureau. L'air d'altitude perd de la chaleur... dans l'espace. Le bilan global est que la Terre reçoit de l'énergie solaire, mais en perd aussi par rayonnement (une partie est aussi utilisée pour les transformations chimiques diverses), ce bilan étant équilibré, la température globale terrestre reste constante. Il fait donc toujours plus frais en altitude, parce que l'air y est plus frais (!), mais aussi parce qu'il y est plus rare, et ses molécules moins nombreuses communiquent moins d'énergie à notre peau, d'où la sensation de fraîcheur... Ces deux raisons font que globalement, la température baisse de 0,6°C tous les 100m.

D'ailleurs, vous avez sans doute perçu ce phénomène troublant si vous avez déjà randonné en montagne: en été, au Soleil sans vent, il fait bon, mais sitôt à l'ombre, il fait beaucoup plus frais. Alors que les écarts sont bien plus faibles en plaine. La pression atmosphérique plus basse en altitude y est donc bien pour quelque chose... (Et dans le vide, la notion de température devient plus subtile)

Le bilan thermique de la Terre est équilibré disais-je, à moins qu'un inconscient ne modifie la composition de l'atmosphère (par un enrichissement en CO2 par exemple) en la rendant plus étanche au rayonnement thermique émis par le sol. A ce moment, le bilan se déséquilibre, et ça se réchauffe globalement, jusqu'à tenter d'atteindre un autre équilibre, mais plus haut en température... On pourrait appeler cela un effet de serre sans se tromper... Mais personne n'aurait l'idée de faire ça.

Vous pouvez voir aussi pourquoi les paquets de chips et les bouteilles d'eau ont des problèmes de "ligne" lors des ballades en montagne.