Pour qui connaît bien les spécificités du relief, l’iso 0 est insuffisante à qualifier l’état des températures sur toutes les pentes, dans les couloirs et les creux du relief, selon qu’ils sont recouverts de végétation, de roche, de neige ou de glace. L’iso 0 se rapporte strictement à la température en "atmosphère libre", c'est-à-dire loin des influences thermiques "parasites" des sols.
Ceux-ci ont leurs propres réactions : ils modulent, là où ils sont, l’ambiance de froid ou de chaud que la masse d’air en place impose à grande échelle (synoptique, dit-on en météo).

Le sol réagit aux influences extérieures en fonction de sa nature, de sa couleur, de son orientation par rapport aux rayons du Soleil. Toutes ces particularités font que le "niveau de gel", à savoir l’altitude à laquelle un sol, l’eau, la neige sont gelés en cours de nuit (surtout la nuit, mais aussi en journée), est très différent au même instant d’un endroit à l’autre de la montagne.
Le froid de rayonnement nocturne coule des sommets et versants vers les endroits inférieurs qui seront donc plus froids, surtout s’ils forment cuvette. La neige se refroidit bien plus que la roche ou que la végétation : elle pourra geler bien en dessous de l’iso 0, surtout si elle se trouve… dans une cuvette justement.

Exemple, pour fixer les idées : avec une iso 0 à 4000 m en été, la neige d’un névé peut geler à 2000 m.
De nombreux paramètres compliquent les choses : air humide ou sec, nuages ou pas, vent ou calme, topographie (les couloirs canalisent le froid, les dépressions fermées le retiennent…).

En été, Les bulletins météo indiquent quelle "qualité de regel" l’alpiniste peut escompter pour les nuits à venir.

Il transporte une énergie qui se transmet d’autant plus efficacement à la surface éclairée que celle-ci le prend de plein fouet, c'est-à-dire perpendiculairement. A l’inverse, quand rayonnement et surface sont parallèles aucun dépôt d’énergie ne se produit.
La Terre offre toute une gamme de températures, de la plus chaude au la plus froide, de l’équateur (quasiment perpendiculaire en permanence à la lumière solaire) aux pôles dont l’inclinaison est soit  très faible, soit parallèle (équinoxes), soit telle qu’elle conduit à la privation totale de jour.
Les variations saisonnières de la hauteur du Soleil au-dessus de l’horizon modifient la répartition de son énergie : à 60° de latitude Nord, 1 m² de sol reçoit en janvier 9 % seulement de la chaleur captée en juillet.

Tout corps rayonne car il contient toujours une chaleur qu’il veut partager avec son environnement. Et ce dernier l’influence de même en retour. Ces échanges perpétuels sont invisibles car ils se font dans l’infrarouge.  Leur  objectif : établir un équilibre idéal, sans cesse remis en cause, ne serait-ce que par le passage d’un nuage...
Un mur, un véhicule, un radiateur (c’est fait pour cela), la tôle d’un refuge au soleil distribuent de la chaleur, invisible mais sensible.
Avant d’aborder l’atmosphère, le Soleil envoie en moyenne à la Terre 1370 W/m² sur une surface perpendiculaire, une quantité heureusement peu variable (un radiateur électrique émet grosso modo 3000 W/m²). Mais, répartie sur la surface sphérique de l’atmosphère, cette puissance tombe à 342 W/m² en moyenne, distribuée au sol de façon très inégale à cause du filtrage de l’atmosphère, de l’angle d’incidence, des nuages, de la pollution.

Le rayonnement terrestre

Comme n’importe quel objet, la Terre rayonne aussi, vers l’espace. Ainsi, en tous lieux, coexistent perpétuellement deux rayonnements de sens contraires : celui qui vient du ciel, celui qui part vers le ciel. Les bilans en sont très différents entre la nuit et le jour.

- de jour : Par ciel dégagé, le Soleil réchauffe le sol. Simultanément la Terre émet son propre rayonnement, le plus souvent imperceptible à nos sens celui-là. Les nuages font écran aux deux rayonnements (par réflexion et absorption). Il en arrive moins, il en part moins.
Au total, un bilan toujours nettement positif mais moins que par ciel tout bleu : il fait moins chaud, mais il peut faire "lourd" en été, ce qui est plus inconfortable.

- de nuit : Par ciel clair, le rayonnement provenant du ciel est quasi nul. Par contre, la Terre poursuit son émission. Le bilan, cette fois, est négatif : le sol perd des calories, sa température baisse. Le refroidissement local est d’ailleurs différent selon le revêtement du sol : un sol enneigé rayonne beaucoup plus,  les gelées sont bien plus sévères. Les nuages modulent plus ou moins cette économie. Par ciel couvert, la perte de calories de la Terre est très ralentie par l’ "effet couette" des nuages. En renvoyant au sol une grande part du rayonnement qu’ils en reçoivent, ils atténuent considérablement la chute de température nocturne.

En moyenne, le bilan d’énergie est largement positif. Cela dépend de la latitude, évidemment, mais dans les zones équatoriales, tropicales et tempérées l’excédent annuel de calories est très net. Le bilan est lié aussi à la nature du sol : une surface caillouteuse ou rocheuse s’échauffe bien davantage que de l’herbe, de l’eau, de la neige…

Un objet éclairé par le Soleil se réchauffe, "monte en température". Pourquoi ?
Parce que l’énergie contenue dans les ondes excite les molécules de la matière. Elles sont toujours en mouvement ces particules et c’est leurs innombrables frictions entre elles qui leur procurent une chaleur interne, celle que l’on ressent en les touchant. Ce n’est qu’à la température théorique du "zéro absolu" (-273,15 °C) que toute agitation cesse dans la matière. L’éclairage du Soleil provoque donc un supplément de remue-ménage à l’intérieur des objets : leur température s’élève.
En somme, la température n’est qu’une indication de l’état d’agitation interne d’un corps. Celle de l’air s’obtient avec un thermomètre, du plus classique (la colonne de mercure graduée des thermomètres d’antan) aux plus sophistiqués de la technologie moderne (affichage des valeurs sur écran).

La température fluctue au fil des jours selon la hauteur du Soleil. Pourtant, s’il est au plus bas vers le 21 décembre, la température moyenne quotidienne n’atteint ses plus faibles valeurs que dans les 10 derniers jours de janvier.
De même, il est au plus haut vers le 21 juin, mais, les plus fortes températures moyennes de l’année sont relevées dans les 10 derniers jours de juillet (Sirius – étoile encore appelée Canicula – se lève et se couche en même temps que le Soleil dans notre ciel entre le 24 juillet et le 24 août, d’où l’expression de "canicule").
Ce décalage s’explique par l’inertie thermique de l’atmosphère, des sols, mais surtout des mers. L’influence maritime est d’ailleurs, partout, un puissant facteur de modération des excès : elle tempère le climat des côtes par sa température mais aussi par l’humidité qu’elle répand à sa proche périphérie).

Les unités de températures

Degrés Celsius : ___

Degrés Fahrenheit :

Degrés Kelvin :____

NB : mettre la température à convertir dans l'une des cases et la conversion apparaîtra.
Les petits curseurs (à droite) permettent ensuite d'augmenter ou diminuer les valeurs.

En journée, la neige renvoie vers le ciel presque toute la lumière reçue du Soleil, d’autant plus qu’elle est fraîche donc bien blanche. Elle capte peu de calories, par contre elle en émet constamment beaucoup. Son bilan thermique est facilement négatif, ce qui fait que, au cœur de l’hiver, elle peut rester "poudreuse", même en plein soleil, même quand l’air est à température positive et que – absence de vent aidant – on peut skier en pull. De toute façon, sa température ne peut jamais dépasser 0°C.

De nuit, lorsque le ciel est dégagé, la neige rayonne intensément. Du fait de ses propriétés isolantes, la baisse de sa température se cantonne pour l’essentiel à une mince couche superficielle où elle descend beaucoup, surtout quand elle est fraîche, alors que ses cristaux ont peu de contacts entre eux, à cause de leur forme, de leur rigidité, parce que beaucoup d’air les enveloppe.
C’est ainsi que les écarts entre la température de surface neige et la température de l’air sous abri atteignent fréquemment 10 à 15°C (exemple : -5°C sous abri, -15°C pour la neige superficielle).

Le "manteau neigeux" est du reste un sol très particulier. Ses caractéristiques (couleur, albédo, humidité, pouvoir isolant, très grande capacité à rayonner vers le ciel …) lui donnent un comportement thermique  très contrasté entre jour et nuit, et par rapport aux autres sols. Cette hypersensibilité de la neige se manifeste par quantité de conséquences plus ou moins heureuses. C’est le rapide regel sur la route dès que le Soleil est bas sur l’horizon : danger de glissade.
C’est l’évolution en mieux ou en pire des risques d’avalanches. C’est, plus anecdotique et "amusant", le fait que la 3ème série des skieurs d’une épreuve de descente passe devant les premiers partis (en principe nettement meilleurs), suite à une éclaircie qui – ouvrant d’un seul coup la porte au rayonnement vers l’espace – permet le regel superficiel brutal de la piste jusque-là à 0 °C, mouillée, "collant" aux skis, et qui, en quelques minutes, devient très "rapide". Quelques exemples parmi tant d’autres.

L'hygrographe à cheveux mesure l'humidité relative de l'air et la retranscrit sur un papier gradué.
Cet instrument utilise la propriété du cheveu humain qui s'allonge quand il s'humidifie et se raccourcit quand il sèche.
Les cheveux roux et blonds, fins sont ceux qui réagissent le mieux aux variations d'humidité.

La "température ressentie" indique clairement qu’on dépasse la mesure physique stricte pour tenir compte de la perception humaine, vitale.

Le "WINDCHILL" (wind pour vent, chill pour refroidissement) est un paramètre composite combinant à la fois l’effet de la température et du vent sur la peau nue. On sait – chacun le ressent, justement – que le vent est un efficace facteur réfrigérant, parfois agréable par temps trop chaud, mais éventuellement très gênant voire dangereux lorsqu’il fait froid. Le mouvement d'air arrache des calories à la peau en accélérant ses transferts avec l’extérieur, en intensifiant l’évaporation de la sueur.
On s’en protège avec des vêtements isolants qui retiennent de l’air entre leurs fibres (laine, tissus synthétiques…), mais aussi des coupe-vents imperméables, à la pluie, à la neige, au vent, car un vêtement isolant qui laisse trop passer l’air n’a plus guère d’efficacité quand la tempête le transperce. Le vêtement imperméable moderne fait obstacle au vent tout en préservant les échanges humides entre le corps et l’extérieur (à l’effort en particulier, le port d’habits   mouillés et froids est d’un grand inconfort). Les Canadiens, créateurs du windchill, viennent de l'ajuster, considérant qu’il manquait quelque peu de pertinence.
Ils l’ont notamment compris (retours du public) lors de froids particulièrement sévères, fin 1999, tandis que l’Europe subissait de plein fouet Lothar et Martin, les tempêtes du changement de millénaire. Bien plus qu’une coïncidence ces cataclysmes, une "téléconnexion", ou, plus explicitement, deux conséquences simultanées, à des milliers de kilomètres de distance, d’un dérèglement exceptionnel (occasionnel aussi, encore que…).

Le tableau de correspondance à double entrée ci-contre (vitesse du vent en km/h et température en °C) des services météo canadien et américain pour déterminer le windchill. La couleur des plages indique en combien de temps des gelures apparaissent sur la peau nue exposée.
Exemples : un vent moyen de 80 km/h par -15 °C sous abri donne l’effet équivalent à une température de -31 °C par temps calme et il peut provoquer des gelures en 10 à 30’ (ces conditions se rencontrent assez fréquemment en régime perturbé d’été, à l’approche du sommet du Mont-Blanc) ; constat plus inattendu : la peau non protégée peut geler par température... positive avec des vents seulement assez forts !)


L' "HUMIDEX" est l'autre indice de température ressentie, mais pour l’été, pour la mise en évidence des inconvénients, des risques liés à la chaleur. Il rassemble dans une même formule température et humidité, tant il est vrai que cette dernière module de façon très perceptible notre ressenti de la chaleur.
Lorsque l’air est sec, notre peau évacue bien les calories en excès reçues du Soleil ou simplement à cause de l’ambiance : la sueur, en s’évaporant, provoque un refroidissement, donc un bien être (on perçoit parfaitement cet effet en sortant de l’eau d’une baignade : avec du vent, par temps bien sec, on frissonne tant que la peau n’est pas complètement asséchée, même au soleil et par température ambiante de 30°C ! ; par ciel chargé, avec une température de 25 °C, sans vent et par forte humidité, sortir de l’eau ne pose aucun problème puisque l’évaporation se fait alors au ralenti).
Par contre, quand l'atmosphère est très humide, à partir de 55/60%, la peau est moite, les vêtements collent à la peau, on est mal à l’aise car l’évaporation très ralentie de la sueur n’apporte plus de fraîcheur, l’air ambiant refusant pratiquement d’absorber davantage d’eau.
En général, quand ces conditions se présentent, le vent est nul ("marais barométrique"), ce qui n’arrange rien, bien au contraire, puisque le vent ne délivre pas son souffle bienfaisant.
Les climats tropicaux ou équatoriaux humides, où les températures n’atteignent pas des sommets (pas bien plus que 30°C), mais où l’humidité est constamment élevée rendent la vie difficile. Dans nos pays tempérés, on subit quelques fois par an cette moiteur au cours des situations orageuses.

Tableau à double entrée ci-contre (humidité relative en % et température en °C) d’évaluation de l’humidex.
Exemple : une température de 28 °C par une humidité relative de 60 % est ressentie comme une température de 35°C.
La légende indique "un certain inconfort", conditions rencontrées fréquemment lors des épisodes orageux estivaux ("temps lourd") 

Tous les corps s’attirent entre eux. La Terre et la Lune sont soumises à cette attraction mutuelle, ce qui est à l’origine du mouvement de notre satellite.
La Terre attire l’atmosphère. C’est grâce à la force de gravitation que l’atmosphère est restée prisonnière de notre planète.
La Lune, pesant moins lourd, n’a pas pu retenir une enveloppe de gaz autour d’elle. Les molécules composant l’atmosphère ont donc tendance à tomber à cause de l’attraction terrestre, mais, ne pouvant toutes se plaquer à la surface, elles s’étagent les unes au-dessus des autres, un peu comme s’il s’agissait d’un liquide.
La très grande différence entre un gaz et un liquide est que ce dernier est incompressible (propriété utilisée dans les presses hydrauliques, les vérins), alors que le premier ne l’est pas : on peut réduire le volume d’un gaz, le comprimer.
C’est pour cela que les molécules situées en altitude, appuyant de tout leur poids sur celles du dessous, les contraignent à se rapprocher : l’air est plus dense dans les couches inférieures, de moins en moins à mesure que l’on monte.

Isolons par l’imagination une colonne d’air cylindrique. Elle a un poids, elle appuie sur la surface de la Terre : la "pression atmosphérique".
Prenons un ascenseur pour grimper dans la colonne et arrêtons-nous à un niveau intermédiaire. Dessous de l’air, au-dessus de l’air. On constate avec un baromètre que la pression a baissé. Normal, puisque la colonne qui surmonte le capteur est maintenant réduite.
En poursuivant notre ascension, on remarque, de mesure en mesure, que la pression diminue de moins en moins vite pour une même dénivellation.
Logique puisque l’air est plus dense, plus serré à la base, de moins en moins compressé par la colonne qui le surmonte encore à mesure qu’elle se réduit : 100 mètres de colonne sont plus lourds à la base, que partout plus haut ; quand on monte de 100 m on perd beaucoup de pression en bas puisque les molécules y sont très proches les unes des autres, donc très nombreuses, on en perd bien moins, et de moins en moins, à mesure qu’on gagne de l’altitude, puisque les molécules se desserrent, leur nombre diminue pour un volume identique.

Les instruments et unités de pression

On mesure la pression avec un "baromètre" (tube à mercure traditionnel, mais désormais interdit, cadran, affichage digital...). L’étroite correspondance entre pression et altitude fait que le baromètre peut être adapté pour fournir directement des valeurs de cette dernière : l’"altimètre ". La miniaturisation des capteurs a permis ces dernières années de les introduire dans des montres, ce qui est fort pratique pour l’alpiniste, le libériste.

Deux précautions à prendre :
- "caler" l'appareil en affichant l’altitude vraie du point de départ, ce qui permet de bien mettre en concordance pression et altitude au moment de l'usage ;
- "corriger" les altitudes lues au cours d’une ascension en tenant compte de la température moyenne de la couche traversée, entre départ et point de mesure intermédiaire ou final. En effet, l'air n'a pas la même densité selon qu'il est froid ou chaud, et que l'humidité est plus ou moins grande (ce dernier facteur est négligeable). Les molécules sont plus proches les unes des autres dans de l'air froid, plus espacées dans l'air chaud.
Il en résulte qu'on perd ou gagne moins de pression pour le même dénivelé selon que l'on est dans une masse d'air ou l'autre.
Les altimètres sont programmés par défaut sur l'"atmosphère standard", atmosphère moyenne fictive qui sert de référence, notamment en aéronautique. Les erreurs d'altitude consécutives à ces décalages entre réalité et référence peuvent atteindre 5%, en cas de grands froids ou de fortes chaleurs (soit plusieurs dizaines de mètres pour une ascension de l'ordre de 1000 m).
En air plus froid que la moyenne, l'altimètre perd plus vite de la pression, donc de l'altitude, car l'air est plus dense : on se croît plus haut que vraiment.
En air plus chaud que la moyenne, l'altimètre perd moins vite de la pression, donc de l'altitude, car l'air est peu dense : on se croît plus bas qu'en vrai.
Les notices constructeurs fournissent les formules qui permettent de procéder aux calculs d'ajustement ; elles supposent que soient mesurées avec justesse les températures au départ et à l'arrivée de façon à pouvoir calculer la température moyenne de la couche traversée, valeur dont l'écart à la "norme" conditionnera la correction d'altitude à apporter.
Bien sûr, les rectifications ne se justifient vraiment que pour les dénivellations importantes, sinon on peut s'accommoder de la dérive. Au bivouac ou au refuge, l’altimètre  restant à une altitude fixe, les fluctuations de la pression ne sont plus dépendantes que de l'évolution atmosphérique : il sert donc de baromètre.
Il n’est point besoin de prévoir un aménagement spécial pour les baromètres car la pression est la même à l’extérieur ou à l’intérieur (sauf pressurisation des locaux).
Les anciens baromètres à mercure, les baromètres à cadrans, encore prisés pour leur qualité décorative, affichent des indications de type de temps en regard des graduations (tempête, pluie, variable, beau, très sec). Informations intéressantes, correspondant assez bien en général au temps qu’il fait.
Mais un "très sec" d’hiver signifie le plus souvent brouillard ou nuages bas, ciel gris et sombre… "Variable" signifie quoi, au juste ?... Ces deux exemples parmi d’autres fixent les limites d’une lecture trop confiante.
L'évolution technologique bouleverse ces pratiques : le GPS permet, en s'affranchissant des approximations du baromètre, une localisation extrêmement précise, quelle que soit la face où l'on se trouve, puisque les calculs se font à partir de la réception des signaux d'une flotte d'au moins 24 satellites américains, évoluant sur des orbites à 20200 km d'altitude. Sauf dans les endroits encaissés, et éventuellement en forêt, il y en a en principe toujours suffisamment "en vue" (4) pour permettre le positionnement à 20 m près dans le plan horizontal, à 1 m près en altitude.
Galileo (système de positionnement par satellites mis en place par l'Union européenne à 23222 km d'altitude) lorsqu'il sera pleinement opérationnel, permettra un positionnement nettement plus précis (autour de 20cm avec la dernière génération des satellites Galileo). 

Bien plus que la valeur instantanée de la pression, la tendance contient le plus d’information sur le sens d’évolution possible du temps.
Une hausse régulière sur plusieurs heures anticipe la plupart du temps une amélioration ; une baisse de même allure annonce le plus souvent l’approche aggravante d’une perturbation.
Les décrochages quasi instantanés vers le haut ou le bas accompagnent des phénomènes intenses, éventuellement ponctuels, comme l’orage (baisse brutale avant certains fronts orageux, crochet de hausse à leur passage).

A retenir que certaines perturbations très actives – et très ventées – s’accompagnent de pressions élevées (1025 hPa voire plus). Par contre, en hiver essentiellement mais pas seulement, on peut observer du vrai beau temps avec des pressions faibles. Des cas relativement peu courants toutefois.

La mesure de la pression en plusieurs points simultanément montre que celle-ci n’est pas la même d’un endroit à l’autre. Comme la pression diminue en s’éloignant du sol, il a fallu trouver une formule pour "réduire au niveau de la mer" celle mesurée ici ou là, pour l’affranchir de l’effet d’altitude propre à chaque point. Cette utilisation d’un niveau commun de référence était la condition impérative pour que l’ensemble des valeurs soient homogènes, comparables. Muni de ces collections de mesures instantanées, on peut dès lors les regrouper sur des cartes afin de les analyser.
Le champ de pression au niveau de la mer est simplifié ; on n’en conserve qu’un nombre réduit de données, sous forme de lignes d’égale valeur de pression : les "isobares".
Il apparaît immédiatement, sur des cartes à grande échelle (Europe- proche Océan, p.ex, car, comme pour un tableau, si on s’approche trop près, si on trace les pressions sur un domaine trop petit, on passe à côté de la cohérence d’ensemble) que ressortent des zones ou la pression est plus haute qu’ailleurs ("anticyclones" – centre repéré par un "A" ou "H" pour high en anglais), d’autres où elle est plus basse ("dépressions" – centre repéré par un "D" ou "L" pour low en anglais), des "dorsales" ou crêtes de hautes valeurs dans le prolongement de certains anticyclones,  des "talwegs" ou vallées de basses valeurs, extensions éventuelles des dépressions, des "cols" au passage d’une dépression à l’autre, entre deux anticyclones, des "marais barométriques", plages plus ou moins vastes où les différences de pression sont faibles, où l’organisation est indécise.
Un ensemble de termes ou expressions calquées sur les accidents de relief, la topographie.

En France, la pression a fluctué depuis le début des mesures continues (autour de 150 ans) entre 1049,7 hPa, le 20 février 2020, à Abbeville, et 947,1 hPa, le 25 décembre 1921, à Boulogne-sur-Mer.
Dans le monde, les records actuels (en-dessous de 300m) appartiennent à Agata (Russie) avec 1083,8 hPa, le 31 décembre 1968, et au typhon Tip, au large des Philippines, le 12 octobre 1979 avec 870 hPa.

Atmosphère standard 

Pour des raisons pratiques, surtout aéronautiques, un modèle d’atmosphère a été fixé par les conventions internationales de l’OMM et de l’OACI (Organisation de l’Aviation Civile Internationale).

La réalité s’écarte bien sûr plus ou moins, à chaque instant autrement, de cette fiction très commode pour la navigation aérienne et la cartographie météo.
Selon cette répartition normalisée, la pression "standard" au sommet du Mont Blanc est voisine de… 555 hPa !

Figures isobariques
sur les cartes météo