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.
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.
L'air sec se compose, pour l'essentiel, d'azote (78,08 %), d'oxygène (20,95 %) et, pour moins de 1 %, de gaz rares comme l'argon (0,93 %), le néon (0,0018 %, 18,18 ppm), le krypton (1,14 ppm), le xénon (0,08 ppm), l'hélium (5,24 ppm) et, dans les basses couches, de la vapeur d'eau, du dioxyde de carbonedioxyde de ...
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.
Azote : 78% Oxygène : 21% Argon : 1% Dioxyde de carbone : 410 parties par million.
II – Le rôle de l'atmosphère.
– de protéger la Terre des rayons UV issus du Soleil (couche d'ozone); – de protéger la Terre du bombardement des météorites; – de maintenir la température terrestre à une moyenne de 15°C; – de respirer.
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.
La ligne de Kármán définit la limite entre l'atmosphère terrestre et l'espace, pour la Fédération aéronautique internationale.
L'atome d'oxygène, jamais seul !
Quand parle d'oxygène dans l'atmosphère ou la respiration, c'est un abus de langage. On parle en réalité de dioxygène. C'est donc ce gaz que nous respirons car c'est sous cette forme que se trouve l'oxygène dans l'air.
Origine des gaz à effet de serre (GES)
Le dioxyde de carbone (CO2) : bien moins présent dans l'atmosphère que la vapeur d'eau, le CO2 participe à 25% de l'effet de serre car sa capacité à retenir la chaleur est très élevée. Le méthane (CH4) Le protoxyde d'azote ou oxyde nitreux (N2O) L'ozone (O3)
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.
Gaz naturel, gaz propane, gaz butane, biogaz, biométhane… Tous ces types de gaz sont des gaz dits combustibles, utiles pour des usages domestiques. Leur combustion libère en effet de l'énergie thermique, récupérée pour faire fonctionner vos appareils (cuisson, chauffage, etc.) ou même vos véhicules (GNV).
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.
C'est lui qui permet de retenir une partie de la chaleur fournie par le soleil. Sans effet de serre, pas de vie sur Terre, il y ferait des températures négatives en permanence. Le principal gaz à effet de serre est d'ailleurs la vapeur d'eau.
Le gaz carbonique est naturellement produit par tous les organismes vivants, lors de la respiration des animaux et de la photosynthèse des végétaux. Ces sources naturelles de gaz carbonique existent depuis la nuit des temps et ne contribuent pas au changement climatique.
Rayleigh pour le bleu du ciel
Si le ciel est bleu c'est en raison de la diffusion de Rayleigh. Elle caractérise la diffusion de la lumière par les particules dont le rayon est très petit par rapport à la longueur d'onde du rayonnement solaire.
L'exosphère s'étend jusqu'à 10 000 km d'altitude, là où s'arrête l'atmosphère et où commence l'espace. C'est dans cette zone que gravitent les satellites artificiels.
Mais aujourd'hui, l'Agence américaine d'observation océanique et atmosphérique (NOAA) a fixé la ligne de Kármán a une « frontière imaginaire » qui se trouve à environ 100 km d'altitude.
L'atmosphère terrestre peut être découpée en quatre couches principales qui sont la troposphère, la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère. De façon générale, le climat terrestre dépend étroitement des effets qui existent entre la chaleur du Soleil et l'ensemble de l'atmosphère.
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).
C'est une zone de transition entre la Terre et l'espace. En y pénétrant, pour descendre sur Terre, les météorites, satellites, etc. s'échauffent contre les quelques particules d'air qu'ils rencontrent et sont détruits avant d'atteindre le sol, sauf pour les plus grosses pièces.
Le secteur énergétique
La production d'énergie et d'électricité est la championne des secteurs polluants. Elle est à l'origine de 31,5 % des émissions de GES.
Ainsi, en 2020, la Chine arrive en tête d'un tel classement avec des émissions de CO2 représentant 9 899 millions de tonnes, soit plus de 30 % des émissions mondiales. Les États-Unis sont à la deuxième place avec 4 457 millions de tonnes de CO2 émis (13,8 % du total mondial).
Le dioxyde de carbone (CO2) est principalement issu de la combustion des énergies fossiles (pétrole, charbon) et de la biomasse. Comme l'eau, le CO2 participe au cycle de la photosynthèse des plantes. C'est donc un gaz à effet de serre naturel et indispensable, dans une certaine limite de concentration.