Notre atmosphère a différentes couches dans lequel il existe différents gaz de compositions différentes. Chaque couche de l'atmosphère a sa fonction et ses propres caractéristiques qui la différencient des autres.
Nous la troposphère qui est la couche de l'atmosphère dans laquelle nous vivons et dans laquelle tous les phénomènes météorologiques ont lieu, la stratosphère qui est la couche de l'atmosphère dans laquelle se trouve la couche d'ozone, la mésosphère où les aurores boréales se produisent et la thermosphère qui est à la limite de l'espace extra-atmosphérique et où la température est très élevée. Dans cet article, nous allons nous concentrer sur la stratosphère et son importance pour la vie sur notre planète.
Caractéristiques de la stratosphère
La stratosphère est à une hauteur de environ 10-15 km de haut et s'étend jusqu'à environ 45-50 km. La température dans la stratosphère varie de la manière suivante: d'abord, elle commence à être stable (puisqu'elle se trouve à des hauteurs proches de la tropopause où la température reste la même) et assez basse. À mesure que nous montons en altitude, la température de la stratosphère augmente, puisqu'elle absorbe de plus en plus de rayonnement solaire. Le comportement de la température dans la troposphère fonctionne contrairement à ce que fait la troposphère dans laquelle nous vivons, c'est-à-dire qu'au lieu de diminuer avec la hauteur, elle augmente.
Dans la stratosphère, il n'y a pratiquement aucun mouvement dans la direction verticale de l'air, mais les vents dans la direction horizontale peuvent fréquemment atteindre 200 km / h. Le problème avec ce vent est que toute substance qui atteint la stratosphère est diffusée dans toute la planète. Les CFC en sont un exemple. Ces gaz composés de chlore et de fluor détruisent la couche d'ozone et se propagent sur toute la planète en raison des vents violents de la stratosphère.
Il n'y a pratiquement pas de nuages ou d'autres formations météorologiques dans la stratosphère. Parfois, les gens confondent souvent l'augmentation des températures de la stratosphère avec sa proximité avec le Soleil. Il est logique de penser que plus on est proche du Soleil, plus il fera chaud. Cependant, ce n'est pas le cas pour cela. Dans la stratosphère, nous pouvons nous rencontrer la fameuse couche d'ozone. La couche d'ozone n'est pas en soi une "couche", mais c'est une zone de l'atmosphère dans laquelle la concentration de ce gaz est beaucoup plus élevée que dans le reste de l'atmosphère. Les molécules d'ozone sont responsables de l'absorption du rayonnement solaire qui nous frappe directement du Soleil et permet la vie sur Terre. Ces molécules qui absorbent les rayons ultraviolets du soleil transforment cette énergie en chaleur et, par conséquent, c'est pourquoi la température de la stratosphère augmente en hauteur.
Parce qu'il y a la tropopause dans lequel l'air est très stable et il n'y a pas de courants de vent, l'échange de particules entre la troposphère et la stratosphère est presque nul. Pour cette raison, il n'y a pratiquement pas de vapeur d'eau dans la stratosphère. Cela signifie que les nuages dans la stratosphère ne se forment que s'il fait si froid que la petite quantité d'eau existante se condense et forme des cristaux de glace. Ils sont appelés nuages de cristaux de glace et ne provoquent pas de précipitations.
À la fin de la stratosphère se trouve la stratopause. C'est une zone de l'atmosphère où les concentrations élevées d'ozone s'arrêtent et la température devient très stable (environ 0 degrés centigrades). La stratopause est celle qui cède la place à la mésosphère.
Par curiosité, seuls les composés chimiques qui ont une longue durée de vie sont ceux qui peuvent atteindre la stratosphère. Maintenant oui, une fois qu'ils sont là, ils peuvent rester longtemps. Par exemple, les matériaux émis par les grandes éruptions volcaniques sont capables de rester dans la stratosphère pendant près de deux ans.
La camade d'ozone
La camade d'ozone n'a pas toujours la même concentration de ce gaz bien au contraire. Dans la stratosphère, la formation et la destruction continue d'ozone se produisent en même temps. Pour que l'ozone se forme, les rayons du soleil doivent briser une molécule d'oxygène (O2) en deux atomes d'oxygène (O). L'un de ces atomes lorsqu'il rencontre une autre molécule d'oxygène réagit pour former de l'ozone (O3).
C'est ainsi que se forment les molécules d'ozone. Cependant, naturellement, tout comme ils sont créés, ils sont détruits par le rayonnement solaire. Les rayons lumineux du Soleil frappent la molécule d'ozone et la détruisent à nouveau pour donner naissance à une molécule d'oxygène (O2) et à un atome d'oxygène (O). Maintenant, l'atome d'oxygène réagit avec une autre molécule d'ozone pour former deux molécules d'oxygène, et ainsi de suite. C'est un cycle naturel qui est en équilibre entre la formation et la destruction des molécules d'ozone. De cette manière, cette couche de gaz peut absorber une grande quantité de rayons ultraviolets nocifs et nous protéger.
C'est le cas depuis longtemps. Un cycle où la concentration d'ozone était maintenue à une concentration relativement stable et constante dans le temps. Cependant, il existe un autre moyen de détruire l'ozone dans l'atmosphère. Chlorofluorocarbures (CFC) ils sont très stables dans l'atmosphère et peuvent donc atteindre la stratosphère. Ces gaz ont une durée de vie assez longue, mais lorsqu'ils atteignent la stratosphère, les rayons ultraviolets du Soleil détruisent les molécules, donnant naissance à des radicaux chlore très réactifs. Ces radicaux réactifs détruisent les molécules d'ozone, de sorte que la quantité d'ozone détruite au total est bien supérieure à celle générée. De cette manière, l'équilibre entre la génération et la destruction de molécules d'ozone capables d'absorber le rayonnement solaire qui nous est nocif a été rompu.
Conséquences du trou dans la couche d'ozone
Malheureusement, dans le passé, ce sujet n'était pas connu de manière aussi détaillée, de sorte que les activités humaines (utilisation d'aérosols chlorofluorocarbonés) ont réussi à atteindre la stratosphère. de grandes quantités de chlore et de brome qui détruisent les molécules d'ozone. Parce que la réaction nécessite de la lumière et la formation de nuages polaires à des températures très basses, les niveaux les plus bas d'ozone se produisent au printemps de l'Antarctique et le trou d'ozone se forme surtout au-dessus de l'Antarctique. Ces trous d'ozone provoquent plus de rayonnement ultraviolet pour atteindre la surface de la Terre et accélérer le dégel.
Chez l'homme, la dégradation de la couche d'ozone a provoqué une augmentation de l'incidence du cancer de la peau en raison d'une plus grande quantité de rayonnement solaire qui nous atteint. Les plantes sont également touchées, en particulier celles qui poussent et qui ont des tiges et des feuilles plus faibles et moins développées.
Impacts des avions dans la stratosphère
Les avions ont également eu un impact sur la stratosphère, car ils volent généralement à une hauteur comprise entre 10 et 12 km, c'est-à-dire à proximité de la tropopause et du début de la stratosphère. Avec l'augmentation du trafic aérien, les émissions de dioxyde de carbone (CO2), de vapeur d'eau (H2O), d'oxydes d'azote (NOx), d'oxydes de soufre (SOx) et de suie ont augmenté dans l'atmosphère entre la haute troposphère et la basse stratosphère.
Aujourd'hui, les avions ne produisent qu'entre 2 et 3% des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Ce n'est pas non plus d'une grande importance en termes de réchauffement climatique. Cependant, ce qui est vraiment important à propos des avions, c'est que les gaz qu'ils émettent le font dans la partie supérieure de la troposphère. Cela fait que la vapeur d'eau émise augmente les chances de former des cirrus qui retiennent plus de chaleur sur Terre et contribuent au réchauffement climatique.
D'autre part, les oxydes d'azote émis par les avions sont également dangereux, car ils sont liés à la disparition de l'ozone dans la stratosphère. Il faut penser que si les gaz à effet de serre émis par les avions n'ont pas une très longue durée de vie pour atteindre la stratosphère, ils peuvent le faire, car ils sont rejetés à une hauteur très proche.
Curiosités de la stratosphère
Cette couche de l'atmosphère a quelques curiosités qui peuvent nous surprendre. Parmi ces curiosités figurent:
- Densité de l'air est 10% plus bas que sur la surface de la terre
- Les températures dans les couches inférieures sont d'environ -56 degrés en moyenne et les courants d'air atteignent 200 kilomètres par heure.
- Il existe des rapports qui garantissent l'existence de petits microorganismes vivant dans la stratosphère. On pense que ces microbes proviennent de l'espace. Ce sont des spores bactériennes, des organismes extrêmement résistants qui peuvent former une couche protectrice autour d'eux et donc survivre aux basses températures, aux conditions sèches et aux niveaux élevés de rayonnement trouvés dans la stratosphère.
Comme vous pouvez le voir, l'atmosphère a de grandes fonctions pour nous et le reste des êtres vivants qui habitent notre planète. La stratosphère contient quelque chose qui est nécessaire à notre survie et que, même si elle est à des kilomètres d'altitude, nous devons protéger.