température en altitude

[inviteee2020a0]

Bonjour!s'il vous plait je voudrais savoir pourquoi dans la troposphère la température décroit-elle avec l'altitude.En moyenne elle est de 15°C ici au sol mais de -56°C (en moyenne) au niveau de la tropopause.
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[inviteccac9361]

Bonjour,

Il faut voir la suite.
Ce fait est en rapport avec le gradient thermique adiabatique.

C'est un effet de détente adiabatique.
L'agitation thermique est moins intense, puisque la pression diminue.
Ou mieux dit, la pression y est diminuée.

Car les molecules ont plus de place en haut, alors qu'elles se tassent sous l'effet de la gravité. Elles mettent plus de temps avant d'entrer en collision avec une autre molecule. Leur libre parcours moyen est allongé.

Gradient adiabatique sec[modifier]
Identification des courbes adiabatiques sèches sur un diagramme thermodynamique appelé émagramme qui relie la variation de température et la pression dans l'atmosphère
Dans la troposphère, la température d'une parcelle s'élevant selon le gradient thermique adiabatique est:


avec

: température au niveau de référence ;
: pression au niveau de référence ;
: pression à l'altitude étudiée ;
: constante des gaz parfaits ;
: capacité thermique de l'air à pression constante
Il vaut -9,76 °C par km. On utilise souvent la valeur approchée de -10 °C par km, soit -1 °C pour 100 m.

Ce gradient est dit gradient adiabatique sec (car l'humidité ne joue aucun rôle). C'est celui-ci qu'on peut voir sur le diagramme thermodynamique qu'on appelle émagramme ci-joint (lignes pleines nommées dry adiabat) où on voit que la pente est toujours la même quelle que soit la température (les courbes sont parallèles).

http://fr.wikipedia.org/wiki/Gradien...ue_adiabatique

On a aussi une formule simplifiée, probablement lié au nombre de degres de libertes. Mais à confirmer pour ce dernier point.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La raison de fond est que l'atmosphère absorbe très peux du rayonnement solaire. C'est el sol qui absorbe une grande partie.
Donc, c'est le sol qui se réchauffe et qui chauffe l'air en surface par conduction.
Quand l'air chauffe, il devient moins dense que l'air à côté et il monte par la poussée d'Archimède. Mais en montant, il subit une expansion sans échanger de chaleur avec l'air qui l'entoure. L'expansion est donc adiabatique et il diminue de température. Cette diminution est donnée par le gradient adiabatique. Sa valeur dépend de l'humidité de l'air et de la pression. Il varie de quelques degrés par km à 10°C /km.

Si le sol chauffe trop et le gradient devient plus grand, alors cette zone dévient instable et l'air monte (comme dans le cumulus de beau temps ou dans les orages).

Il peut arriver que dans une zone, l'air soit plus chaud en haut qu'en bas. C'est une situation "d'inversion", qui est très stable. L'air chaud ne monte pas et les émissions et la pollution s'accumulent en bas.
Au revoir.