DÉTENTE

En thermodynamique atmosphérique, la détente est l'augmentation du volume d'une masse d'air lorsque la pression extérieure diminue. Elle se produit notamment lorsqu'une parcelle d'air s'élève : la pression atmosphérique étant plus faible en altitude, la parcelle se dilate et fournit du travail à son environnement. Si cet échange s'effectue assez rapidement pour que la parcelle n'échange pratiquement pas de chaleur avec l'air voisin, la transformation est dite adiabatique.

L'énergie nécessaire à l'expansion est alors prélevée sur l'énergie interne de l'air, ce qui abaisse sa température. Une parcelle ascendante non saturée se refroidit approximativement de 9,8 °C par kilomètre : c'est le gradient adiabatique sec. À l'inverse, un air descendant est comprimé par l'augmentation de la pression et se réchauffe adiabatiquement. Ce réchauffement par compression explique notamment pourquoi un air subsident peut devenir plus sec en humidité relative, même si sa quantité de vapeur d'eau varie peu.

Lorsque l'air ascendant atteint la saturation, une partie de sa vapeur d'eau se condense. La chaleur latente libérée ralentit alors son refroidissement : le gradient adiabatique saturé n'est pas constant et dépend notamment de la température, de la pression et de la quantité de vapeur disponible. La détente adiabatique intervient ainsi dans la formation des nuages, les précipitations, la convection, les orages et les effets de relief. Elle ne doit pas être confondue avec un refroidissement radiatif ou avec le mélange d'une parcelle avec de l'air plus froid : dans ces deux cas, d'autres transferts d'énergie interviennent.

La détente est aussi un élément central de l'étude de la stabilité atmosphérique. En comparant la température d'une parcelle déplacée verticalement à celle de l'environnement, on détermine si elle continuera à monter, reviendra vers son niveau initial ou restera en équilibre. Cette comparaison est couramment effectuée sur un diagramme aérologique.