Glossaire

tropopause

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 .

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.

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 .