La atmosphère C'est l'enveloppe gazeuse qui entoure la Terre et qui lui est attachée par la force de gravité. Cette couche vitale contient non seulement des gaz essentiels à la survie des êtres vivants, mais agit également comme un bouclier contre les rayons solaires nocifs et est essentielle au cycle de l’eau. Pour en savoir plus sur l'importance de l'atmosphère sur notre planète, vous pouvez visiter l'atmosphère terrestre.
Depuis sa formation environ 4600 millions d'années, l’atmosphère a subi un certain nombre de changements importants dans sa composition. Initialement, l’atmosphère était composée principalement de dioxyde de carbone (CO2), avec peu ou pas de présence d'oxygène. Ce n’est que grâce à l’activité photosynthétique des premiers organismes vivants que l’oxygène a commencé à s’accumuler, créant finalement une atmosphère semblable à celle que nous connaissons aujourd’hui. Pour en savoir plus sur la composition de l'atmosphère, voir Cet article sur la composition de l'atmosphère.
L'atmosphère peut être divisée en couches horizontales définies par différentes variables, telles que pression, température, densité, composition chimique y état moléculaire électrique et magnétique. Ces couches ne sont pas uniformes sur toute la planète, car leur épaisseur et leurs caractéristiques peuvent varier considérablement en fonction de la situation géographique et des conditions climatiques. Concernant les couches de l'atmosphère, une analyse détaillée peut être trouvée dans Cette ressource sur les couches de l'atmosphère.
Vous trouverez ci-dessous une description détaillée des principales couches de l'atmosphère, en partant de la surface de la Terre et en se déplaçant vers l'espace :
1. Homosphère
La homosphère Il s'étend jusqu'à une altitude d'environ 80 km. Dans cette première couche, la composition chimique des gaz est relativement uniforme. Ici, les lois des gaz parfaits s'appliquent et un mélange continu des composants atmosphériques est observé, ce qui entraîne des variations de densité et de pression à différentes altitudes. L'homosphère est le lieu où se développent les phénomènes météorologiques et où se produisent la plupart des événements météorologiques que nous connaissons. Les changements dans la structure de l'atmosphère, y compris l'homosphère, sont essentiels à la compréhension du climat, alors n'hésitez pas à en savoir plus sur Cet article sur la variation de la température avec la hauteur.
2. Hétérosphère
Au-dessus de l'homosphère se trouve le hétérosphère, qui commence à une altitude de 80 km et s'étend dans l'espace. Dans cette région, la composition chimique commence à varier, car les gaz plus légers, comme l'hélium et l'hydrogène, ont tendance à se trouver dans les couches supérieures, tandis que les gaz plus lourds, comme l'oxygène et l'azote, se trouvent plus près de la Terre. Ici, la pression et la température diminuent considérablement et le mélange gazeux est moins uniforme. Pour plus d'informations sur les phénomènes dans cette couche, nous vous recommandons de visiter Cet article sur l'atmosphère.
L'hétérosphère est divisée en plusieurs sous-couches : la couche d'azote (jusqu'à 200 km), la couche d'oxygène atomique (entre 200 et 1.000 1.000 km) et la couche d'hélium (entre 3.500 XNUMX et XNUMX XNUMX km). La séparation des gaz se produit en raison de la diffusion, ce qui entraîne une diminution de la densité à mesure que l'altitude augmente.
3. Troposphère
La troposphère C'est la couche la plus proche de la surface de la Terre, dont la hauteur varie entre 9 et 18 km selon l'emplacement : plus bas aux pôles et plus haut à l'équateur. Cette couverture d’air abrite non seulement la majeure partie de la vie sur Terre, mais contient également environ 75% de la masse de l'atmosphère. Dans cette couche, la température diminue avec l'altitude, avec une diminution moyenne d'environ 0.65 °C pour 100 m d'altitude. Pour plus d'informations sur le fonctionnement de ces couches, nous vous suggérons de lire Cet article sur les couches de la Terre.
La troposphère est l’endroit où se produisent les phénomènes météorologiques tels que la pluie, les vents et les tempêtes. Au sommet de la troposphère se trouve le tropopause, qui marque la limite entre la troposphère et la stratosphère, où la température reste relativement constante et l'activité convective est minimisée. Pour en savoir plus sur les types de nuages qui se forment dans cette couche, voir Cet article sur les altocumulus.
4. Stratosphère
La stratosphère s'étend de la tropopause, qui est située à environ 15 km à la surface, jusqu'à la stratopause 50 km haut. Dans cette couche, la température commence à augmenter avec l'altitude, un phénomène dû à la présence de couche d'ozone. Cette couche d’ozone est cruciale, car elle absorbe la plupart des rayons ultraviolets nocifs du soleil, protégeant ainsi la vie sur Terre. Pour approfondir la pertinence de cette couche, visitez Cet article sur la couche d'ozone.
L'ozone est concentré entre les 20 et 30 km d'altitude. La stratosphère est également l’endroit où volent les avions commerciaux pour éviter les effets turbulents de la troposphère.
5. Mésosphère
Situé entre le 50 et 85 km d'altitude, le mésosphère C'est la couche la plus froide de l'atmosphère, avec des températures qui peuvent descendre jusqu'à -85 ° C à son altitude maximale. Il s’agit de la couche où les météorites se désintègrent en raison de la forte densité atmosphérique. De plus, des phénomènes d’étoiles filantes se produisent dans cette région. Pour en savoir plus sur la façon dont ces phénomènes se produisent, voir Cet article explique la formation des cirrus.
La mésopause est le terme utilisé pour désigner la bordure supérieure de cette couche.
6. Thermosphère
La thermosphère, qui s'étend de 85 km jusqu'à 600 km, connaît une augmentation significative de la température, qui peut atteindre jusqu'à 1500 ° C. Dans cette couche, l'ionisation des gaz est importante, donnant lieu à la formation des aurores boréales et australes. Lorsque les gaz sont ionisés, ils deviennent des particules chargées électriquement qui affectent les communications radio et d’autres systèmes technologiques. Pour comprendre comment la température varie avec l’altitude, visitez .
La Station spatiale internationale orbite dans cette couche, fonctionnant comme un laboratoire de recherche international.
7. Exosphère
La exosphère C'est la couche la plus externe de l'atmosphère, qui s'étend de 600 km jusqu'à 10.000 km. Dans cette couche, les gaz sont extrêmement rares et à l'état atomique, ce qui signifie qu'ils ont une très faible probabilité d'entrer en collision les uns avec les autres. Cette couche contient des satellites en orbite basse et géostationnaires, et constitue également une région où l’atmosphère commence à fusionner avec l’espace extra-atmosphérique. Ici, les satellites se déplacent à grande vitesse et l’atmosphère est presque inexistante.
L'exosphère abrite également le Ceintures Van Allen, qui sont des régions de rayonnement intense où les particules chargées sont piégées par le champ magnétique terrestre. Pour plus d'informations sur la façon dont les atmosphères des autres planètes se comparent à la nôtre, nous vous invitons à lire Cet article sur l'atmosphère de Jupiter.
Impact du changement climatique sur la structure de l'atmosphère
Des recherches récentes ont montré que l’activité humaine modifie la structure de l’atmosphère. Par exemple, le gaz à effet de serre ont provoqué une expansion de la troposphère et une contraction de la stratosphère. Ce phénomène pourrait être responsable des changements dans les conditions météorologiques et de la fréquence des événements météorologiques extrêmes. Pour une perspective plus large sur l'effet des gaz à effet de serre, vous pouvez visiter Cet article sur la conversion des gaz à effet de serre en pierres.
La tropopause, qui sépare la troposphère de la stratosphère, a augmenté de manière significative au cours des dernières décennies, ce qui suggère que la couche de l'atmosphère la plus proche de la vie sur Terre s'épaissit à mesure que le réchauffement climatique progresse. Cet épaississement pourrait conduire à une plus grande intensité des tempêtes et d’autres phénomènes météorologiques.
En outre, l’amincissement de la stratosphère a été corrélé à des changements dans la distribution des températures, démontrant que le changement climatique continue d’affecter l’atmosphère de multiples façons, soulignant le besoin urgent de s’attaquer aux émissions de gaz à effet de serre.
L’atmosphère, dans sa stratification complexe, est non seulement un élément essentiel de la vie sur Terre, mais aussi un indicateur vital des changements environnementaux que nous connaissons. Il est essentiel que nous continuions à étudier et à comprendre ces changements pour protéger notre planète et assurer un avenir durable.
