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Atmosphère

Surveiller l’atmosphère

L’atmosphère terrestre est la mince enveloppe gazeuse (78 % d’azote, 21 % d’oxygène et 1 % d’autres gaz à l’état de traces) entourant la planète. Sans l’atmosphère, il n’y aurait pas de vie sur Terre

L’atmosphère régule la température sur Terre et protège les organismes vivants des rayons du soleil les plus nocifs. Tous les phénomènes météorologiques se produisent dans l’atmosphère, la plupart dans la basse atmosphère.

Les satellites météorologiques européens Meteosat et Metop observent l’atmosphère, surveillant la qualité de l’air et les polluants, l’ozone, les gaz à l’état de traces et à effet de serre, les feux et les aérosols (tels que les cendres volcaniques et les poussières du Sahara).

À propos de l’atmosphère

L’atmosphère de la Terre est généralement divisée en quatre couches délimitées en fonction de la température : la troposphère, la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère. Dans certaines couches, la température croît avec l’altitude ; dans d’autres, elle décroît.

Troposphère

  • L’épaisseur de la troposphère varie autour de la planète et s’étend de la surface de la Terre à une altitude d’environ 16 km à l’équateur, mais de 8 km seulement aux pôles.
  • L’épaisseur de la troposphère autour du globe varie également selon la saison. Elle est plus épaisse en été et plus mince en hiver.
  • Le temps qu’il fait sur Terre se produit dans la troposphère.
  • La température chute généralement en fonction de l’altitude, en moyenne de 6,5 °Celsius/km.

Stratosphère

  • Seconde couche depuis la surface de la Terre, elle s’étend de 12 à 50 km d’altitude.
  • La frontière entre la stratosphère et la troposphère au-dessous est appelée la tropopause.
  • Cette couche est chauffée par l’absorption du rayonnement ultraviolet incident du soleil par l’ozone.
  • La couche d’ozone se trouve dans la stratosphère à une altitude comprise entre 15 et 30 km.
 

Mésosphère

  • La mésosphère est une couche de l’atmosphère terrestre qui s’étend de 50 à 85 km.
  • Cette couche absorbe peu les rayons du soleil et, en son sommet, la température peut descendre jusqu’à -90 °Celsius.
  • En entrant dans l’atmosphère, la plupart des météorites se consument dans cette couche, qui comporte des nuages « noctulescents » et d’étranges éclairs appelés « lutins » et « elfes ».

Thermosphère

 
  • La thermosphère se situe juste au-dessus de la mésosphère et s’étend d’environ 90 km à 500-1000 km au-dessus de la Terre.
  • Le soleil exerce une forte influence sur les températures dans la thermosphère qui, dans sa partie supérieure, peuvent varier de 500 à 2000 °Celsius.
 

Saut en chute libre depuis la stratosphère

Le 14 octobre 2012, le parachutiste autrichien Felix Baumgartner a battu le record du monde du plus haut saut en chute libre en se jetant d’un ballon à l’hélium modifié à cette fin, à 39 km au-dessus de la Terre dans la stratosphère. Dans sa descente, il a également franchi le mur du son en atteignant une vitesse estimée à 1 358 km/h. Voir un profil de la chute de Felix dans l’atmosphère.

Surveiller la qualité de l’air

La qualité de l’air se définit comme étant la qualité de l’air que nous respirons directement à la surface. Une faible qualité de l’air, par exemple à cause de polluants industriels, affecte la vie quotidienne des citoyens européens. La pollution de l’air contribue également aux changements climatiques et détériore les écosystèmes.

Bien que les émissions de nombreux polluants atmosphériques, tels que le dioxyde de soufre et le monoxyde de carbone, aient diminué au cours des dernières décennies en Europe, leurs concentrations restent trop élevées selon l’Agence européenne pour l’environnement.

Deux des principaux problèmes sont les particules et l’ozone : tous deux affectent la santé humaine et des niveaux élevés d’ozone détériorent également les plantes, nuisant ainsi aux récoltes agricoles et à la croissance des forêts.

D’où viennent les polluants atmosphériques ?

Oxyde d’azote

Des émissions d’oxydes d’azote se produisent lors de la combustion, p. ex. des moteurs de voitures, des installations industrielles et des systèmes de chauffage domestique.

Dioxyde de soufre

Des émissions de dioxyde de soufre se produisent lors de la combustion de combustibles soufrés ou au cours de procédés industriels à haute température dans lesquels interviennent des matières premières à haute teneur en soufre (p. ex. fonderies métallurgiques).

Ozone

L’ozone, au niveau du sol, est formé à partir des réactions chimiques complexes mettant en jeu les oxydes d’azote ainsi que le monoxyde de carbone et le méthane.

Monoxiyde de carbone

Les émissions de monoxyde de carbone sont dues à la combustion incomplète de combustibles fossiles et de biocombustibles.

Les préoccupations à l’égard de la qualité de l’air ont conduit à de nouvelles politiques de protection de l’environnement et à la création de services de prévision et de surveillance de la qualité de l’air en Europe. Ces services s’appuient sur les données des satellites et des stations de surveillance au sol.

GOME-2 et IASI – surveiller la qualité de l’air à l’échelle mondiale

Les instruments GOME-2 embarqués sur les satellites européens Metop jouent un rôle clé dans la surveillance de la qualité de l’air à l’échelle mondiale. Leurs données servent à produire des cartes quotidiennes de l’ozone, du dioxyde d’azote et du dioxyde de soufre.

L’instrument IASI observe la répartition de l’ozone ainsi que le taux de monoxyde de carbone et de méthane dans l’atmosphère.

Suivre les variations de la qualité de l’air en Europe et dans le reste du monde.

En savoir plus sur l’utilisation des satellites pour surveiller la composition atmosphérique (un compte gratuit devra être créé sur MetEd pour visualiser ce contenu)

Points clés

  • L’atmosphère régule la température de la Terre et filtre les rayons nocifs du soleil.
  • Elle est divisée en quatre zones : la troposphère, la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère.
  • Les satellites météorologiques observent l’atmosphère, surveillant la qualité de l’air et les polluants, l’ozone, les gaz à l’état de traces et à effet de serre, les feux et les aérosols.
  • Les préoccupations à l’égard de la qualité de l’air ont conduit à de nouvelles politiques de protection de l’environnement et à la création de services de prévision et de surveillance de la qualité de l’air en Europe.

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