I - L'origine de l'atmosphère
Lors de leur naissance, les planètes étaient froides. Chacune d’entre elles possédaient une enveloppe constituée d’hydrogène et d’hélium. Très vraisemblablement, cette enveloppe de gaz s’est évaporée dans l’espace du fait de la légèreté de ces gaz qui fait qu’ils peuvent échapper à l’attraction terrestre.
L’atmosphère terrestre telle que nous la connaissons actuellement s’est formée grâce à d’énormes quantités de gaz carbonique, de vapeur d’eau, et de méthane expulsés su centre de la Terre vers l’extérieure. Cette atmosphère primitive a permis un réchauffement de la Terre car elle agissait comme une serre en retenant la chaleur provenant du rayonnement solaire. Cette élévation de la température a permis à la vie de naitre.
Des réactions entre les différents gaz constituant cette atmosphère primitive ont donné naissance à la couche d’ozone. Elle joue un rôle essentiel dans la permanence d’une vie sur Terre car elle agit comme une protection contre une grande partie des rayons solaires ultraviolets extrêmement nocifs pour les êtres vivants, en particulier les UVB (voir schéma).
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Si le gaz carbonique était présent en grande quantité au départ, les premières plantes qui sont nées il y a 2 milliards d’années ont transformé une grande partie du gaz carbonique en oxygène. Cela explique le fait qu’aujourd’hui l’atmosphère se compose à 78% d’azote et à 21% d’oxygène.
L’atmosphère est en fait une couche très mince à la surface du globe et c’est la force d’attraction de la Terre qui la retient autour du globe.
Le rôle de l’atmosphère est essentiel pour la vie :
- elle nous fournit l’air que nous respirons
- elle agit comme une serre qui retient la chaleur essentielle à la vie (sinon la température sur Terre serait semblable à celle sur mars)
- la couche d’ozone nous sert de protection contre le rayonnement nocif du soleil
II - Les différentes couches de l'atmosphère
Il faut d’abord noter quelques remarques importantes :
- Comme le montre le dessin, l’évolution de la température à travers les différentes couches de l’atmosphère n’est pas régulière. En effet, il y a des couches où la température de l’air croit, décroit ou reste constante à mesure que l’on s’élève en altitude.
- La pression atmosphérique diminue quant à elle constamment en s’élevant en altitude.
- Les nuages se forment et évoluent dans la troposphère. En effet, il est rare de voir évoluer un nuage dans la stratosphère. Cela s’explique par le fait qu’il y a très peu de vapeur d’eau, essentielle à la formation des nuages (voir dossier sur ‘’Les nuages’’), dans la stratosphère.
L’atmosphère se divise en 4 couches différentes de par leurs propriétés et leur composition.
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- La troposphère est la couche la plus proche de nous. Son épaisseur est variable selon la zone géographique (plus épaisse au niveau de l’équateur, moins épaisse aux pôles).
C’est la zone qui concentre la majorité des phénomènes météorologiques.
- La stratosphère contient la couche d’ozone essentielle à la vie sur Terre comme évoqué précédemment. Entre autre, elle conserve une partie de la chaleur accumulée au cours de la journée par le rayonnement solaire. C’est pour cette raison que lorsqu’on s’élève en altitude dans la stratosphère, la température s’élève comme le montre le dessin.
- Dans la mésosphère, la température diminue rapidement en s’élevant en altitude. C’est le lieu où se produisent les étoiles filantes (particules provenant de l’espace qui se désintègrent en entrant dans l’atmosphère).
- La thermosphère est la couche la plus haute en altitude de l’atmosphère. La température augmente avec l’altitude et la pression y est presque nulle.
