Qu’est-ce-que l’atmosphère ?

Nous percevons l’atmosphère comme une épaisse enveloppe protectrice autour de notre planète.

Mais ce type de représentation est erroné.

En réalité, à l’échelle de notre planète, l’atmosphère est une couche de gaz très fine dont la densité décroît avec l’altitude. On fixe sa limite par convention à 100km (frontière de l’espace).

A l’échelle d’un globe terrestre de 30cm de diamètre, son épaisseur ne dépasserait pas 1/3 de millimètre. (Et la Station Spatiale Internationale voguerait dans l’espace … à 1cm de la surface de ce globe !)

L’air atmosphérique en chiffres :

78% de diazote (N2)

21% de dioxygène (O2)

0,9% d’Argon (Ar)

0,04% de dioxyde de Carbone (CO2)

et d’autres gaz en quantités moindres.

Les composants de l’atmosphère sont retenus autour de la Terre sous l’effet de la gravité.

La quantité de ces composants diminue donc rapidement avec l’altitude : c’est ce que montre une courbe de variation de pression atmosphérique (la pression représentant le poids de la colonne d’atmosphère au-dessus d’un lieu donné, par unité de surface).

Ainsi, au sommet du Pic du Midi, nous avons près d’un tiers de l’atmosphère en dessous de nous (en terme de masse).

Évolution de la pression atmosphérique (quantité d’air) en fonction de l’altitude.

Les différentes couches de l’atmosphère

On a distingué dans l’atmosphère plusieurs couches dont les limites ont été fixées principalement selon les grands changements de variations en température :

Les différentes couches de l’atmosphère.

La troposphère

Elle s’étend depuis la surface terrestre jusqu’à une altitude de 10 à 15 km environ. La température y décroit à raison de -6.5°C par km. Elle contient près de 90% de la masse totale de gaz atmosphériques.

C’est en son sein que se déroule le cycle de l’eau : évaporation des eaux contenues dans le réservoir « Surface terrestre », formation des nuages dans le réservoir « Atmosphère », précipitations (pluie, neige, grêle) ramenant l’eau atmosphérique vers le réservoir « Surface terrestre ».

On y observe les principaux mouvements verticaux et horizontaux de l’atmosphère.

La stratosphère

Elle s’étend d’environ 15 à 50km. Pauvre en vapeur d’eau, on y observe surtout des mouvements d’air selon des « strates » horizontales (d’où son nom). Au sein de la stratosphère, on observe une augmentation progressive de la température.

C’est dans la stratosphère que l’on trouve la couche d’ozone stratosphérique dont le rôle de bouclier radiatif anti-UV a permis le développement de la vie terrestre.

La mésosphère

S’étendant de 50 à 80km environ, on y observe une baisse rapide de la température.

La thermosphère

Située au-delà de 85km, les molécules de gaz y sont très rares et on y observe des interactions avec le rayonnement solaire.