l'atmosphère terrestre

Terre

Les astronautes à bord de la Station spatiale internationale ont pris cette image montrant l'atmosphère et la lune de la Terre le 31 juillet 2011. (Crédit image : Expérience d'observation de la Terre de l'équipage de l'ISS et Laboratoire d'analyse et de science de l'image/Centre spatial Johnson.)

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Terre est la seule planète du système solaire avec une atmosphère qui peut soutenir la vie. La couverture de gaz qui entoure notre planète natale contient non seulement l'air que nous respirons, mais nous protège également des explosions de chaleur et des radiations émanant du soleil. Il réchauffe la planète le jour et la refroidit la nuit.



L'atmosphère terrestre a une épaisseur d'environ 300 miles (480 kilomètres), mais la majeure partie se trouve à moins de 10 miles (16 km) de la surface. La pression atmosphérique diminue avec l'altitude. Au niveau de la mer, la pression atmosphérique est d'environ 14,7 livres par pouce carré (1 kilogramme par centimètre carré) et l'atmosphère est relativement dense. À 10 000 pieds (3 km), la pression atmosphérique est de 10 livres par pouce carré (0,7 kg par cm carré), ce qui signifie que les molécules de gaz qui composent l'atmosphère sont moins denses. Cela rend plus difficile pour une personne de respirer et d'obtenir suffisamment d'oxygène pour vivre, bien qu'il existe des preuves de la vie microbienne haut dans les nuages .

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De quoi est faite notre atmosphère ?

Selon Nasa , les gaz présents dans l'atmosphère terrestre comprennent :

  • Azote — 78 pour cent
  • Oxygène - 21 pour cent
  • Argon — 0,93 pour cent
  • Dioxyde de carbone - 0,04 pour cent
  • Des traces de néon, d'hélium, de méthane, de krypton et d'hydrogène, ainsi que de vapeur d'eau

Quelles sont les couches de l'atmosphère terrestre ?

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Cette image spectaculaire du coucher de soleil sur l'océan Indien a été prise par des astronautes à bord de la Station spatiale internationale (ISS). L'image présente une vue de bord ou de limbe de l'atmosphère terrestre vue depuis l'orbite.(Crédit image : NASA)

L'atmosphère terrestre est divisée en cinq couches principales : l'exosphère, la thermosphère, la mésosphère, la stratosphère et la troposphère, selon Nasa . L'atmosphère s'amincit dans chaque couche supérieure jusqu'à ce que les gaz se dissipent dans l'espace. Il n'y a pas de frontière distincte entre l'atmosphère et l'espace, mais une ligne imaginaire à environ 100 kilomètres de la surface, appelée ligne de Karman, est généralement l'endroit où les scientifiques disent que l'atmosphère rencontre l'espace.

Lestroposphèreest la couche la plus proche de la surface de la Terre. Il fait 7 à 20 km d'épaisseur et contient la moitié de l'atmosphère terrestre. L'air est plus chaud près du sol et devient plus froid plus haut. Presque toute la vapeur d'eau et la poussière de l'atmosphère se trouvent dans cette couche et c'est pourquoi les nuages ​​se trouvent ici.

Lesstratosphèreest la deuxième couche. Il commence au-dessus de la troposphère et se termine à environ 50 km au-dessus du sol. L'ozone est abondant ici et il réchauffe l'atmosphère tout en absorbant les radiations nocives du soleil. L'air ici est très sec, et il est environ mille fois moins dense qu'au niveau de la mer. Pour cette raison, c'est là que volent les avions à réaction et les ballons météorologiques.

Lesmésosphèrecommence à 31 miles (50 km) et s'étend jusqu'à 53 miles (85 km) de haut. Le sommet de la mésosphère, appelé mésopause, est la partie la plus froide de l'atmosphère terrestre, avec des températures moyennes d'environ moins 130 degrés F (moins 90 C). Cette couche est difficile à étudier. Les jets et les ballons ne montent pas assez haut, et les satellites et les navettes spatiales orbitent trop haut. Les scientifiques savent que météores brûler dans cette couche.

Lesthermosphères'étend d'environ 56 miles (90 km) à entre 310 et 620 miles (500 et 1 000 km). Les températures peuvent atteindre jusqu'à 2 700 degrés F (1 500 C) à cette altitude. La thermosphère est considérée comme faisant partie de l'atmosphère terrestre, mais la densité de l'air est si faible que la majeure partie de cette couche est ce que l'on considère normalement comme l'espace extra-atmosphérique. En fait, c'est là que le navettes spatiales a volé et où la Station spatiale internationale orbite autour de la Terre. C'est aussi la couche où se produisent les aurores. Des particules chargées de l'espace entrent en collision avec des atomes et des molécules dans la thermosphère, les excitant dans des états d'énergie plus élevés. Les atomes se débarrassent de cet excès d'énergie en émettant des photons de lumière, que nous voyons comme les aurores boréales et les aurores australes colorées.

Lesexosphère, la couche la plus élevée, est extrêmement mince et c'est là que l'atmosphère se fond dans l'espace. Il est composé de particules d'hydrogène et d'hélium très largement dispersées.

Quelle est la différence entre le climat et la météo ?

Le désert du Sahara s

Le désert du Sahara en Afrique du Nord a un climat chaud et sec. Le temps au Sahara peut inclure des tempêtes de poussière et des jours qui atteignent plus de 117 degrés Fahrenheit (47 C).(Crédit image : instrument MODIS de la NASA (spectroradiomètre imageur à résolution modérée).)

La Terre est capable de supporter une grande variété d'êtres vivants en raison de la diversité de ses climats régionaux, qui vont du froid extrême aux pôles à la chaleur tropicale à l'équateur. Le climat régional est défini par la Corporation universitaire pour la recherche atmosphérique comme la météo moyenne dans un endroit sur plus de 30 ans. Le climat d'une région est souvent décrit, par exemple, comme ensoleillé, venteux, sec ou humide. Ceux-ci peuvent également décrire le temps qu'il fait à un certain endroit, mais alors que le temps peut changer en quelques heures seulement, le climat change sur une plus longue période de temps.

Le climat global de la Terre est une moyenne des climats régionaux. Le climat mondial s'est refroidi et réchauffé au cours de l'histoire. Aujourd'hui, nous assistons à un réchauffement inhabituellement rapide. Le consensus scientifique, tel qu'énoncé par le Groupe d'experts intergouvernemental sur les changements climatiques , c'est que les gaz à effet de serre, qui augmentent en raison des activités humaines, piègent la chaleur dans l'atmosphère.

Terre, Vénus et Mars : comparer l'air

Pour mieux comprendre la formation et la composition de la Terre, les scientifiques comparent parfois notre planète avec Vénus et Mars. Ces trois planètes sont de nature rocheuse et font partie du système solaire interne, ce qui signifie qu'elles se trouvent entre le soleil et la ceinture d'astéroïdes.

Vénus a un atmosphère presque entièrement de dioxyde de carbone , avec des traces d'azote et d'acide sulfurique. La planète, cependant, a également un effet de serre incontrôlable à sa surface. Les engins spatiaux doivent être fortement renforcés pour survivre à la pression d'écrasement (90 fois plus lourde que la Terre) et aux températures semblables à celles d'un four (872 degrés Fahrenheit ou 467 degrés Celsius), trouvées à sa surface. Les nuages ​​sont également si épais que la surface est invisible à la lumière visible. Parce que peu de soleil atteint la surface, cela signifie que Vénus n'a pas de changements de température saisonniers significatifs.

Mars a aussi un principalement une atmosphère de dioxyde de carbone , avec des traces d'azote, d'argon, d'oxygène, de monoxyde de carbone et d'autres gaz. Sur cette planète, l'atmosphère est environ 100 fois plus fine que celle de la Terre - une situation très différente de l'ancien passé, lorsque les preuves géologiques montrent que l'eau coulait à la surface il y a plus de 4,5 milliards d'années. Les scientifiques suggèrent que l'atmosphère martienne pourrait s'être amincie avec le temps, soit parce que le soleil a dépouillé les molécules les plus légères de l'atmosphère, soit parce qu'un énorme impact d'un astéroïde ou d'une comète a dépouillé l'atmosphère de manière catastrophique. Mars subit des variations de température influencées par la quantité de lumière solaire qui atteint la surface, ce qui affecte également ses calottes glaciaires polaires (une autre grande influence sur l'atmosphère.)

Les scientifiques comparent régulièrement de petites exoplanètes rocheuses à la Terre, Vénus et Mars pour avoir une meilleure idée de leur habitabilité. La définition couramment acceptée de « l'habitabilité » est qu'une planète est suffisamment proche de l'étoile pour que de l'eau liquide existe à sa surface. Trop loin, et l'eau devient glaciale; trop près et l'eau s'évapore. Cependant, l'habitabilité ne dépend pas seulement de la distance étoile-planète, mais aussi de l'atmosphère de la planète, de la variabilité de l'étoile et d'autres facteurs.

Ressources additionnelles

  • Découvrez les NOAA SciJinks page pour un explicatif au niveau des enfants sur la formation de l'atmosphère terrestre.
  • En savoir plus sur l'augmentation historique du dioxyde de carbone atmosphérique à partir de Climat.gov .
  • Découvrez le monde fascinant de la microbiome atmosphérique dans Scientific American.

Reportage supplémentaire par Elizabeth Howell, collaboratrice de demokratija.eu. Cet article a été mis à jour le 20 juillet 2021 par Vicky Stein, collaboratrice de demokratija.eu.