Glossaire

troposphère

L' atmosphère terrestre se compose d'une série de régions en forme d'enveloppes superposées, dont la moins élevée en altitude a pour frontière inférieure la pellicule d' air en contact avec une surface terrestre constituée soit de terre ferme (y compris l'eau solide), soit d'eau liquide ; entre cette région atmosphérique, appelée la troposphère, et la région qui la surmonte — la stratosphère — s'étend une autre pellicule d'air, la tropopause , qui forme la frontière supérieure de la troposphère.

Le facteur physique caractérisant le plus simplement la troposphère est le profil vertical de la température : cette dernière, en effet, décroît assez régulièrement sur une même verticale depuis la surface terrestre jusqu'à la tropopause, alors qu'elle devient ensuite constante, puis croissante avec l'altitude au sein de la stratosphère. Il est vrai que cette décroissance avec l'altitude ne va pas sans exceptions, mises en évidence par la présence de couches d' inversion de température : celles-ci, toutefois, sont le plus souvent locales, fugaces et proches de la surface terrestre ou, sinon, limitées à des régions connues, et les croissances verticales de température y restent peu intenses ; à l'inverse, d'ailleurs, le taux de variation de la température avec l'altitude, ou gradient thermique vertical , ne peut atteindre des valeurs négatives importantes, car les déclenchements de la convection lui interdisent d'aller très en deçà du gradient adiabatique sec , voisin de - 10 °C par km. Il est donc légitime de décrire la troposphère comme une région où le gradient thermique vertical est globalement négatif et ne s'écarte pas outre mesure d'une moyenne de - 6,5 °C par km, qui est la valeur constante choisie dans le modèle d'atmosphère connu sous le nom d' atmosphère OACI.

L'existence de zones de transition avec le sol ou la stratosphère engage à mettre à part une troposphère inférieure, matérialisée par la couche limite planétaire , et une troposphère supérieure voisine de la tropopause, mais appartenant à l' atmosphère libre tout comme la troposphère moyenne ; cette dernière est généralement caractérisée par l'état de l'atmosphère sur la surface isobare 500 hPa , dont l'altitude reste proche de 5 500 à 5 600 m. L'altitude de la base de la tropopause, dans l'atmosphère OACI, est quant à elle fixée à 11 km, ce qui correspond à une température décroissant verticalement de + 15 °C à - 56,5 °C. Une telle valeur moyenne est bien adaptée aux zones tempérées ; mais dans la réalité, l'épaisseur de la troposphère est nettement variable : ainsi, elle augmente sensiblement lorsqu'on se dirige d'un pôle vers l'équateur, et son ordre de grandeur, qui se situe entre 7 et 10 km au-dessus des régions polaires, atteint 15 à 20 km au-dessus des régions intertropicales. Cette variation méridienne met en évidence la forte activité convective de la zone tropicale ; en outre, elle est en accord avec le résultat selon lequel une couche atmosphérique incluse entre deux surfaces isobares est d'autant plus épaisse que la moyenne verticale des températures y est plus élevée (la troposphère pouvant être considérée somme une succession de telles couches).

L'importance des ascendances et des subsidences dans la troposphère est d'ailleurs un des principaux facteurs qui la caractérisent, que ces mouvements verticaux aient pour origine une instabilité convective ou barocline . Les autres facteurs corrélatifs sont d'une part l'importante quantité de vapeur d'eau dans l'air (qui entretient le cycle hydrologique , l'évolution des nuages et la formation des précipitations ) et d'autre part la présence de la très grande majorité des phénomènes météorologiques : ainsi, la troposphère, où se regroupe près de 90 % de la masse de l'air atmosphérique, est également le domaine quasi exclusif du temps sensible .