Le gradient thermique vertical dans l'atmosphère

En général, on sait que la température diminue avec la hauteur. Cette variante est connue sous le nom de gradient thermique vertical, et c'est parce que la source de chaleur qui rayonne l'atmosphère vient du sol. Ainsi, plus l'air est éloigné de la source, plus l'air sera froid.

Ce gradient peut être modifié par plusieurs processus: baisse ou élévation soudaine de la température du sol ou vents forts. Pour mieux le comprendre, dans cette spéciale, nous verrons quelle est la structure de l'atmosphère et pourquoi la température change-t-elle à mesure que nous montons.

Structure de l'atmosphère

L'atmosphère est composée de 5 couches: la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et la exosphère.

• Troposphère: c'est là que nous sommes, et a une altitude d'environ 12km. C'est là que les nuages ​​se forment, les plantes et les animaux vivent, on retrouve l'océan et les déserts, etc.
• Stratosphère: située entre la 12 et 50 km d'altitude, là nous verrons les avions supersoniques.
• Mésosphère: située entre la 50 et 80 km d'altitude. C'est là que les ondes radio «naviguent» et où les rayons cosmiques arrivent.
• Thermosphère: parmi 80 et 690 km d'altitude les aurores boréales apparaîtront, en plus du vaisseau spatial en orbite terrestre.
• Exosphère: et enfin, à partir de 690km altitude, nous trouverons Spoutnik I.

Gradient thermique vertical

Comme nous l'avons dit, la température diminue normalement avec la hauteur. Dans la troposphère, il a une valeur approximative de six degrés par kilomètre. Cela signifie que si, par exemple, la température au niveau de la mer est de 15 degrés, à une altitude d'environ cinq kilomètres, elle atteindra la valeur de -15 degrés (une diminution de 30 degrés).

Les rayons du soleil n'atteignent pas toutes les parties du globe de la même manière et n'atteignent pas non plus les saisons. Ainsi, dans les zones tempérées le gradient thermique est beaucoup plus important que dans la zone tropicale, 1ºC pour chaque 155m d'altitude, en raison du moins d'insolation qu'il reçoit et de la moindre épaisseur de l'atmosphère. Dans ces mêmes zones également, différentes variations se produisent en raison de l'orientation du relief et de la distance à laquelle il se trouve par rapport à l'équateur, ainsi qu'aux pôles.

Dans la zone intertropicale, la température diminue d'un degré tous les 180 m d'altitude approximativement, car l'atmosphère est plus épaisse et très proche de l'équateur. À cela, ajouté au mouvement de rotation de la planète, un climat chaud est généré.

Mais dans certaines régions de l'atmosphère, le contraire se produit, c'est-à-dire que la température augmente avec la hauteur. Dans ce cas, le gradient thermique vertical est dit négatif. Par exemple: si la température augmente de 21 degrés pour une pente de 1 km, le gradient thermique vertical est dit égal à -2 ° C par km. Même dans certaines couches de la troposphère, cela peut arriver, produisant ce qu'on appelle une inversion de température.

Des inversions de température se produisent également dans la partie supérieure de la stratosphère. Au contraire, dans la mésosphère la température diminue en moyenne lorsqu'elle monte, c'est-à-dire que le gradient thermique vertical est positif.

Dans la thermosphère, la température augmente avec la hauteur et, par conséquent, le gradient thermique vertical redevient négatif dans cette région de l'atmosphère.

Qu'est-ce que l'inversion thermique?

Il s'agit d'un phénomène qui se produit lorsque le sol est rapidement refroidi par le rayonnement, qui à son tour refroidit l'air qui est en contact avec lui. Et à son tour, l'air plus froid et plus lourd dans la couche supérieure devient encore plus froid. De cette manière, la vitesse à laquelle les deux couches d'air se mélangent diminue fortement.

Il se produit généralement surtout en hiver, entraînant des brouillards persistants et du gel. Bien que l'inversion thermique ait tendance à se rompre après quelques heures, dans des conditions défavorables, il peut rester plusieurs jours jusqu'à ce que l'air en contact avec le sol se réchauffe et rétablisse la circulation dans la troposphère.

Un exemple très clair d'investissement peut être vu dans Lima, en raison du courant de Humboldt. Ce courant océanique refroidit la côte, et les couches supérieures, qui sont plus chaudes, rendent le ciel très nuageux et que la région a un climat plus frais et plus sec qu'il n'aurait dû compte tenu de sa latitude.

Pourtant, s'il n'y a pas de changement dans les masses d'air, c'est-à-dire s'il n'y a pas d'instabilité dans l'atmosphère ou s'il n'y a pas de fronts actifs, la température augmentera en fonction de la hauteur, à certains endroits plus qu'à d'autres.

Saviez-vous ce qu'était le gradient thermique vertical et en quoi il consistait? Cela vous a-t-il été utile?