- 1. Composition de l'atmosphère terrestre
- 2. Caractéristiques physiques de l’atmosphère
- 3. Propriétés optiques de l’atmosphère et effet de serre
- 4. Température de l’atmosphère près de la surface terrestre
- 5. Structure verticale de l’atmosphère
- 6. La circulation atmosphérique globale
- 7. Les circulations transverses, El Niño et l’oscillation australe
- 8. Prévoir le temps et les climats futurs
- 9. Bibliographie
ATMOSPHÈRE La couche atmosphérique terrestre
Structure verticale de l’atmosphère
Structure verticale de l’atmosphère
Encyclopædia Universalis France
En altitude, les premières mesures effectuées avaient donc mis en évidence un refroidissement moyen d’environ 6,5 0C pour 1 kilomètre d’élévation. On pensait alors que cette décroissance de la température devait se poursuivre jusqu’au sommet de l’atmosphère, une affirmation qui a pu être réfutée en 1902 par le météorologue français Léon Teisserenc de Bort grâce à de nombreux sondages réalisés à l’aide de ballons équipés de capteurs météorologiques, méthode dont il fut l’initiateur. 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. Au-delà se trouve l’exosphère, une couche qui assure la transition entre l’atmosphère et l’espace interplanétaire et dans laquelle les particules présentes se trouvent en si faible densité que la notion de température météorologique n’a plus de sens.
Il existe un second mode de distinction des couches de l’atmosphère, qui n’est pas fondé sur les températures, mais sur leur niveau d’ionisation sous l’effet du rayonnement solaire. On distingue ainsi la neutrosphère (proche de la surface terrestre) de l’ionosphère et de la magnétosphère (la plus éloignée).
La troposphère
Située à la base de l'atmosphère, la troposphère est en contact avec la surface terrestre. Elle contient plus de 80 p. 100 des gaz atmosphériques, la majeure partie de l'oxygène moléculaire indispensable à la vie, et la quasi-totalité de la vapeur d’eau. C’est dans cette couche que se développent et se produisent la plupart des phénomènes météorologiques importants comme la majeure partie des nuages, ou les orages, les précipitations intenses, la foudre, la grêle, les tornades. C’est aussi dans cette couche que nous vivons, que se développe la quasi-totalité des activités humaines, et que l’on rencontre le maximum de pollution atmosphérique (produits de combustion, particules, ozone, pesticides, pollens, érosion des sols…).
La troposphère est l’espace dans lequel la température décroît en moyenne de 6,5 0C par kilomètre. Les parcelles d’air qui se trouvent près du sol se réchauffent à son contact par conduction et par convection avant d’être entraînées dans des mouvements où la turbulence et le mélange les brassent avec d’autres parcelles d’air. Par ce processus, une partie de la chaleur reçue est transmise vers les niveaux supérieurs. La température atteint ainsi des valeurs comprises entre – 50 et – 80 0C à la limite supérieure de la troposphère, la tropopause. Avec une altitude moyenne de 12 kilomètres, cette dernière est toutefois plus élevée dans les régions chaudes que dans les régions froides et varie en fonction des saisons. Ainsi, alors qu’elle se situe entre 16 et 18 kilomètres dans les régions équatoriales, et entre 9 et 14 kilomètres dans les régions tempérées, elle ne dépasse pas 8 ou 9 kilomètres d’altitude dans les régions polaires. Les fortes températures de surface et le fort brassage convectif qui en résulte sont responsables de l’extension verticale plus importante de la troposphère près de l’équateur. Mais, de ce fait, la température y décroît sur une plus grande hauteur, si bien que, malgré une température de surface plus élevée, c’est au-dessus de cette région que les températures de tropopause sont les plus basses. Elles peuvent y atteindre – 80 0C, alors qu’elles descendent rarement en dessous de – 60 0C au-dessus des régions polaires et tempérées.
La stratosphère
Au-dessus de la tropopause s'étend la stratosphère dont la température, relativement constante dans les premiers kilomètres, s'élève ensuite rapidement avec l'altitude pour atteindre des valeurs voisines de 0 0C à son sommet, la stratopause,[...]
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Écrit par
- Jean-Pierre CHALON : ingénieur général des ponts, des eaux et des forêts honoraire
Classification
Médias
Structure verticale de l’atmosphère
Encyclopædia Universalis France
Composition de l’atmosphere terrestre
Encyclopædia Universalis France
Structure du rayonnement solaire incident
Encyclopædia Universalis France
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