Atmosphère terrestre

Définition

L'atmosphère terrestre est une enveloppe gazeuse entourant la terre, une atmosphère constituée par une série de couches superposées de densité décroissante depuis la surface de la terre vers sa propre limite supérieure. La troposphère s'étage de la surface jusqu'à 12 km d'altitude, elle contient 90 % de la masse de l'air atmosphérique qui est parcourue par des courants verticaux et horizontaux : la troposphère contient aussi la quasi totalité des nuages.

Vue bleutée de l'atmosphère terrestre :

Atmosphères des planètes terrestres. L'atmosphère primaire de chaque monde terrestre était composée principalement de gaz légers qui se sont accumulés lors de la formation initiale. Ces gaz sont similaires au mélange primordial de gaz trouvé dans le soleil et Jupiter. C'est 94,2 % H, 5,7 % He et tout le reste moins de 0,1 %.

Explications

Une atmosphère est une couche de gaz qui entoure une planète. Les atmosphères des planètes telluriques sont un voile de gaz très fin entre la surface solide et le vide spatial. La rétention atmosphérique dépend de la gravité de surface et de la température.

L'atmosphère terrestre est composée de l'homosphère et l'hétérosphère, avec une zone de transition appelée homopause (ou turbopause) qui, dans le cas de la Terre, est à une hauteur d'environ 80 à 120 kilomètres.

Généralités

Au dessus et jusqu'à 40 km d'altitude se situe la stratosphère renfermant l'essentiel de la célèbre couche d'ozone qui arrête les rayons ultra-violets. De 40 à 80 km s'étend la mésosphère, et de 80 km à 1 000 km la thermosphère où la température passe de -60 à 1 400 °C. La température diminue ensuite progressivement dans le vide interplanétaire.

Comment les planètes terrestres ont-elles obtenu leur atmosphère ? Deux processus nettement différents existent pour la formation et le développement de l'atmosphère d'une planète terrestre. Le premier est la capture d'une atmosphère primitive ou primaire. Le second est le dégazage d'une atmosphère secondaire.

L'espace extra-atmosphérique désigne, par convention, la région de l'Univers située au-delà de la partie de l'atmosphère terrestre où la densité de l'air permet la sustentation des aéronefs.

Composition

L'homosphère occupe les 80 km (environ) inférieurs de l'atmosphère terrestre et a une composition en pourcentage constante et uniforme, mais sa densité varie constamment avec la hauteur.

• oxygène (20,946 %);
• azote (78,084 %);
• argon (0,934 %);
• dioxyde de carbone (0,046 %);
• vapeur d'eau (environ 1 %);
• Néon (18,2 ppm);
• hélium (5,24 ppm);
• krypton (1,14 ppm);
• hydrogène (0,5 ppm);
• ozone (11,6 ppm).

Au-dessus de l'homosphère se trouve l'hétérosphère, qui s'étend sur environ 3 500 km de hauteur. Là, la composition de l'air n'est plus constante du fait des phénomènes de diffusion moléculaire. Il y a une concentration plus élevée de composants plus légers et sous une forme stratifiée : azote, oxygène, hélium et hydrogène.

L'atmosphère primaire de chaque monde terrestre était principalement composée de gaz légers qui s'accroissaient lors de la formation initiale. Ces gaz sont similaires au mélange primordial de gaz trouvés dans le Soleil et Jupiter. C'est 94,2 % H, 5,7 % He et tout le reste moins de 0,1 %. Cependant, cette atmosphère primaire a été perdue sur les planètes terrestres.

La composition d'une atmosphère sur une planète terrestre est déterminée par :

1. Distance du Soleil (température de surface de la planète);
2. Masse et rayon de la planète = gravité de surface = vitesse de fuite;
3. réactions chimiques = différentes molécules sont créées et détruites dans divers environnements, des températures plus élevées signifient des réactions plus rapides;
4. activité géologique = quantité de dégazage, plus d'activité = plus de dégazage = atmosphère plus épaisse;
5. Organismes vivants = changer la composition grâce à leurs déchets.

La dynamique de l'atmosphère planétaire est instable et complexe, de sorte que les changements dans l'atmosphère terrestre, même minimes, sont une question très sérieuse pour ceux d'entre nous qui ont besoin d'un endroit où vivre.

Turbopause (homopause)

La turbopause, ou l'homopause, est une couche de transition dans l'atmosphère, séparant l'homosphère de l'hétérosphère. Ces couches diffèrent dans la variabilité de la composition chimique avec l'altitude. Pour l'atmosphère terrestre, cette limite est située à une altitude d'environ 80–100 km.

L'air en dessous de l'homopause a une composition sensiblement homogène et au-dessus, il se sépare en couches de gaz de différents poids moléculaires. Au-dessous de cette couche, le transport de gaz turbulent domine, au-dessus il s'effectue principalement par diffusion. La turbopause marque l'altitude de l'atmosphère terrestre en dessous de laquelle domine la turbulence.

⭐ La turbopause marque l'altitude entre l'espace extra-atmosphérique et l'atmosphère terrestre à travers laquelle la turbulence domine. La région située sous la pause turbo est connue sous le nom d'atmosphère terrestre, où se trouvent les distributions des composants chimiques bien mélangés et l'affichage de la hauteur, c'est-à-dire que la composition chimique de l'atmosphère reste constante dans cette région pour les produits chimiques qui ils avaient de plus longues périodes de séjour dans cet endroit.

Les produits chimiques hautement réactifs ont tendance à présenter une grande variabilité de leur concentration dans l'atmosphère, tandis que la substance non réactive présentera des concentrations plus homogènes.

La région au-dessus de la turbopause est la haute atmosphère où la diffusion moléculaire domine, et la composition de l'atmosphère varie en fonction de la composition chimique. La turbopause borde la mésopause, à l'intersection de la mésosphère et de la thermosphère, à une altitude estimée à 100 km.

✅ La turbopause a été découverte par des scientifiques français suite au tir de deux fusées-sondes Véronique les 10 et 12 mars 1959. Le terme "turbopause" met en exergue la turbulence, quand son synonyme "homopause" met l'accent sur l'homogénéité de l'air atmosphérique.

Certaines autres turbopauses du système solaire qui sont connues incluent la turbopause de Vénus à environ 130–135 km, Mars à environ 130 km, Jupiter à environ 385 km et Titan à environ 800–850 km.

Endoatmosphère

L'endoatmosphère est la zone de l'atmosphère terrestre où l'air est suffisamment dense pour avoir un effet sensible sur le mouvement des corps ou sur la propagation des ondes électromagnétiques.

En rapport avec "atmosphère terrestre"

• atmosphère primitive

  

  Une atmosphère primitive, complétée par l'atmosphère secondaire, est une atmosphère terrestre formée par le dégazage lors de l'accrétion planétaire ayant donné...

• troposphère

  

  La troposphère est la zone la plus basse de l'atmosphère, qui s'étend de la surface du globe à la tropopause (stratosphère).

• atmosphère

  

  L'atmosphère est une enveloppe gazeuse entourant une planète. La présence d'une atmosphère autour d'une planète dépend de l'attraction qu'elle exerce...

• atmosphère inerte

  

  Une atmosphère inerte est une atmosphère dépourvue de gaz réactifs, composée de gaz non réactifs (inertes) tel que l'azote, le dioxyde de carbone ou l'hélium.