L'atmosphère terrestre est essentielle au maintien de la vie sur la Terre : elle la protège des rayons nocifs du Soleil et elle réduit la variation de la température grâce à l'effet de serre.
Dans les 100 premiers kilomètres, l'atmosphère est composée à 91 % d'azote et d'oxygène. Ses autres constituants sont les cinq gaz nobles : argon, néon, hélium, krypton et xénon ainsi que le gaz carbonique, l'hydrogène, le méthane, l'oxyde d'azote, l'ozone et la vapeur d'eau.
Aujourd'hui, en se fondant sur les variations de température, on divise l'atmosphère en quatre couches distinctes : la troposphère, la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère.
En l'absence d'atmosphère les températures seraient extrêmes: une centaine de degrés Celsius au dessus de zéro le jour et une centaine de degrés Celsius au dessous de zéro la nuit. L'atmosphère réduit ces écarts de température.
L'atmosphère terrestre est l'enveloppe gazeuse, entourant la Terre, que l'on appelle air. L'air sec se compose à 78,087 % de diazote, à 20,95 % de dioxygène, à 0,93 % d'argon, à 0,041 % de dioxyde de carbone, et de traces d'autres gaz.
La stratosphère arrête donc les UV solaires : elle est réchauffée par le Soleil et est donc plus chaude dans sa partie supérieure. La densité est donc plus faible dans la haute stratosphère, ce qui rend cette enveloppe atmosphérique particulièrement stable, sans mouvement convectif d'où son nom de stratosphère.
La troposphère contient pratiquement toute l'eau atmosphérique. Elle joue un rôle thermique fondamental, car c'est la vapeur d'eau, en absorbant le rayonnement infrarouge de la Terre et du Soleil, qui évite les déperditions de chaleur vers l'espace.
Toute vie sur Terre est protégée par la couche d'ozone. Celle-ci agit comme un filtre invisible qui protège toutes les formes de vie contre une surexposition aux rayons UV nocifs du Soleil. La plus grande partie du rayonnement UV est absorbée par l'ozone et ne peut ainsi atteindre la surface de la Terre.
Les deux gaz principaux de l'atmosphère terrestre, diazote N2 (78%) et dioxygène O2 (21%) sont pratiquement transparents et n'ont donc qu'une influence minime sur la température de la Terre. Ce sont en fait certains constituants mineurs de l'atmosphère qui influent sur le climat.
La troposphère (entre 0 et environ 15 km) est la première couche au-dessus de la surface de la Terre et contient environ 85 à 90% de la masse totale de l'atmosphère de la Terre.
L'air sec se compose d'environ 78 % d'azote, 21 % d'oxygène et 1 % d'argon. L'air contient également de la vapeur d'eau qui représente entre 0,1 et 4 % de la troposphère.
L'atmosphère terrestre correspond à la couche de gaz et de particules qui entoure notre planète. L'air se compose très majoritairement de diazote (78 %), de dioxygène (21 %) et d'autres gaz, dont l'argon et le dioxyde de carbonedioxyde de carbone.
Importance de la troposphère pour la vie sur Terre
L'étude de la troposphère est très importante car cette couche atmosphérique contient l'air que nous respirons.
L'atmosphère est une couche de gaz qui entoure la Terre sur une épaisseur de 500 km environ (l'épaisseur est approximative car il est difficile de dire là où finit l'atmosphère et là où commence l'espace). La composition de l'atmosphère varie en fonction de l'altitude.
À haute altitude, la couche d'ozone est utile : elle absorbe la plus grande partie du rayonnement solaire ultraviolet dangereux pour les organismes. Elle a donc un rôle protecteur pour les êtres vivants et les écosystèmes.
La couche d'ozone est la partie de l'atmosphère située entre vingt et cinquante kilomètres d'altitude (stratosphère). La concentration en ozone y est de l'ordre de dix parties par million. L'ozone de la stratosphère absorbe la plupart des rayons ultraviolets dommageables (rayons UV-B) sur le plan biologique.
Dans la couche la plus proche du sol, ou troposphère, la température décroît en moyenne de 6,5 0C par kilomètre pour atteindre des valeurs comprises entre — 50 et — 80 0C à sa limite supérieure, la tropopause, qui se situe entre 6 et 8 kilomètres d'altitude dans les régions polaires et entre 16 et 18 kilomètres dans ...
Mésosphere, caractéristiques d'altitude et de température
C'est à sa limite supérieure que l'on trouve les températures les plus basses de l'atmosphère terrestre : la température peut y descendre localement jusque 100 K (-173°C).
La thermosphère est située entre 85 et 600 km d'altitude.
En résulte une augmentation de température avec l'altitude qui oscille entre 300 °C et 1600 °C selon l'activité solaire. Les températures sont élevées, mais la densité de matière est extrêmement faible. Couche la plus haute de l'atmosphère terrestre.
Couche la plus basse, représente environ 80 % de la masse totale de l'atmosphère. La température y décroît en moyenne de 6,5 °C par kilomètre jusqu'à la tropopause, limite supérieure où la température cesse de décroître pour atteindre une valeur moyenne de - 57 oC.
L'air de l'atmosphère est constitué de 4 gaz majeurs dont les proportions ne varient pratiquement pas avec l'altitude : l'azote (71%), l'oxygène (21%), l'argon ((1%) et le dioxyde de carbone (0,035%). Les échanges thermiques au sein de l'atmosphère conditionnent la température moyenne de la Terre.
Les substances appauvrissant la couche d'ozone qui contiennent du chlore sont les chlorurofluorurocarbures (CFC), le tétrachlorure de carbone, le méthyl chloroforme et les hydrochlorofluorocarbures (HCFC). Les halons, le bromométhane et les hydrobromofluorocarbures (HBFC) sont des SACO qui contiennent du brome.
Quelle est la température la plus basse à la surface de la Terre ? -98°C d'après des mesures satellites récentes. Cette température extrême a été enregistrée sur la calotte glaciaire du milieu de l'Antarctique au cours d'un long hiver polaire.