Lac d'air froid

Les lacs d'air froid se produisent souvent à cause de l'inversion de température nocturne, qui contient deux phases[2] :

• phase nocturne : la couche d'air près du sol sur les pentes se refroidit radiativement, descend et s'accumule dans des cuvettes[3]. Ici, l'air froid, plus dense que l'air environnant, reste bloqué sous la couche d'inversion ;
• phase diurne : le rayonnement solaire réduit l'inversion de température et finit par la briser pour rétablir le gradient vertical normal[2].

Certaines conditions rendent la formation d’un lac d’air froid plus probable : un vent faible empêche que les différentes couches d'air se mélangent et un ciel dégagé de nuages rend le refroidissement dans la phase nocturne plus efficace. En outre, une tombée de neige fraîche favorise le refroidissement car elle présente une couche d'isolation par rapport au transfert de chaleur du sol[4]. De façon inverse, un changement de masse d'air ou un vent significatif vont briser ou empêcher la formation d'un lac d'air froid.

Le gel rend visible le lac d’air froid qui s’est formé pendant la nuit dans un bassin.

Les lacs d'air froid sont souvent des endroits où des températures extrêmes sont observées. Dans la vallée du Glattalp en Suisse une température de −52,5 °C a été observée le 7 février 1991[5].

Des barrières artificielles peuvent également favoriser la formation d'un lac d'air froid. Un exemple est la construction de lignes de train avec des remblais. Dans un paysage avec une pente légère, ces remblais sont assez hauts pour capturer l'air froid sur une surperficie significative. Les impacts pour la végétation et l'agriculture, notamment l'augmentation du risque de gel, ont fait le sujet d'études[6].

Dans la construction d'igloos, on tire parti du phénomène du lac d'air froid en ajoutant des entrées plus profondes. L'air froid s'y accumule et empêche l'air chaud intérieur de sortir à l'extérieur, ce qui rend la construction d'une porte superflue[7].

• Dépression froide
• Goutte froide