 tropopause |
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Entre la
troposphère
, région inférieure de l'
atmosphère
terrestre, et la
stratosphère
qui est la région atmosphérique la surplombant immédiatement, s'étend une couche appelée tropopause, caractérisée par un changement marqué du
profil vertical de la température
de l'
air
: alors que celle-ci prend généralement des valeurs nettement décroissantes à mesure que l'on s'élève dans la troposphère, son taux de variation avec l'altitude, ou
gradient thermique vertical
, devient brusquement très faible lorsqu'on entre dans la tropopause, puis s'annule pratiquement lorsqu'on la traverse et que l'on s'élève ensuite dans la
basse stratosphère
(la
température
reste alors constante avec la
verticale
) ; plus haut, à l'entrée dans la
moyenne stratosphère
, la température commencera ensuite à croître verticalement. Ainsi, la tropopause marque l'entrée dans une énorme couche d'
inversion de température
entourant la Terre et qui, par sa
stabilité
verticale, bloque le plus souvent la formation de
mouvements ascendants
. |
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La soudaine diminution du gradient thermique vertical permet de repérer, à la verticale d'un site de
radiosondage
, vers quelle altitude se situe la tropopause. Cette altitude tend à augmenter considérablement des régions polaires
—
7 à 8 km en moyenne
—
aux régions intertropicales
—
17 à 18 km en moyenne
—
en passant par les régions tempérées, où cette moyenne est de 11 à 12 km : de ce fait, la tropopause est plus froide aux basses latitudes qu'aux hautes latitudes, et si sa température varie entre - 50
°C
et - 60 °C au-dessus des régions polaires et tempérées, elle décroît ensuite jusqu'à passer en deçà de - 80 °C au-dessus des régions équatoriales ; la
pression atmosphérique
, d'autre part, n'y dépasse guère 200
hPa
. Notons qu'afin de préciser l'altitude de la tropopause, une définition cartographique la désigne conventionnellement comme le niveau le plus bas où le gradient thermique vertical, en valeur algébrique, devient supérieur ou égal à - 2 °C par km, sous réserve que les taux moyens de variation de la température entre ce niveau et les niveaux situés dans une couche sus-jacente de 2 km d'épaisseur gardent des valeurs au moins égales à - 2 °C par km (quand apparaît, à un niveau plus élevé que le niveau ainsi déterminé, une valeur du
gradient
inférieure à - 3 °C par km, on peut faire état au-dessus de cet autre niveau d'une "seconde tropopause"). En fait, la tropopause, par la forme de son
profil thermique vertical
, prend souvent l'aspect d'une
tropopause multiple
superposant des "feuillets" qui, en gros, se disposent en un escalier descendant en direction des régions polaires, où le passage de la troposphère à la stratosphère est du reste beaucoup plus progressif et donc imprécis. |
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L'altitude de la tropopause dépend de l'effet conjugué du
rayonnement solaire
et terrestre et de la
convection
; c'est pourquoi elle est dans l'ensemble d'autant plus haute que la région qu'elle recouvre est à température plus élevée. Cette altitude, qui évolue avec les
saisons
, est également sensible à l'effet des
dépressions
sous-jacentes, qui peuvent la creuser plus ou moins en entonnoir ; de plus, elle se fracture dans les zones sous lesquelles souffle un
courant-jet
. La puissance de la convection tropicale, la présence des
courants-jets
et l'occurrence d'événements météorologiques
—
fronts froids
de
perturbations
,
orages
, éruptions volcaniques...
—
favorisent les échanges de
vapeur d'eau
, d'
aérosols
et de gaz divers comme l'
ozone
ou le méthane entre la troposphère et la stratosphère. L'étude de ces échanges, importante pour celle des processus et des effets de la
pollution atmosphérique
, conduit à définir selon des critères de mécanique et de
thermodynamique
une
tropopause dynamique
dont la topographie, parfois assez distincte de celle définie plus haut pour la tropopause, constitue par ailleurs un facteur important de l'analyse en altitude de l'évolution des
tempêtes
. |
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