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La haute atmosphère et les processus stratosphériques
Au dessus des nuages, l'air devient rare et sec. Il subsiste encore quelques centaines de kilomètres d'atmosphère contenant des molécules d'air avant d'atteindre l'espace, mais 80% de la masse totale d'air est quand même en-dessous.
Il existe peu de composés chimiques encore présents à de telles altitudes et la tropopause capture la majorité d'entre eux. Cependant, certaines couches sont importantes pour la vie sur Terre, puisqu'elles retiennent la partie la plus énergétique du rayonnement solaire, qui serait très dangereux s'il atteignait la surface terrestre. La stratosphère, qui comprend la couche d'ozone, est la couche la plus basse et la plus importante de la haute atmosphère.
Connaître et observer la moyenne atmosphère
La région de l'atmosphère au dessus de la tropopause est appelée stratosphère. Nous allons essayer de comprendre ici en quoi la stratosphère diffère de la troposphère. Pourquoi y a-t-il des couches dans l'atmosphère? Comment sont-elles définies?
Nous allons voir les modifications avec l'altitude des paramètres physiques et météorologiques et les différences de composition chimique. Des termes comme "rapport de mélange" sont expliqués. Enfin, nous allons voir comment les techniques de mesures modernes utilisant des satellites et des lasers nous renseignent sur la haute atmosphère.
LIDAR à Davis / Antarctique avec une aurore dans le fond
Photo: David Correll - Australian Antarctic DivisionL'ozone et la formation du trou dans la couche d'ozone
L'ozone est l'un des gaz les plus intéressants de notre atmosphère. Là-haut, dans la stratosphère, il nous protège des rayons ultra-violets du soleil, qui sont très dangereux. Par contre, au niveau du sol, de trop fortes concentrations d'ozone sont mauvaises pour la santé: l'ozone irrite notre gorge, nos poumons et on peut avoir du mal à respirer.
La découverte du trou dans la couche d'ozone et la compréhension de sa cause sont réellement fascinants. Tout le monde espère que les mesures qui ont été prises vont permettre au trou de se refermer. Nous allons essayer ici de comprendre ce phénomène, sans utiliser trop de chimie!
La découverte du trou d'ozone
Dans les années 1970, la couche d'ozone était observée par une station britannique en Antarctique (la British Antarctic Survey Station). Les mesures de concentrations montraient que l'ozone était en baisse. Il existe plein d'histoires autour de la découverte du trou d'ozone...
C'est en 1985, en Antarctique, que des niveaux d'ozone très faibles ont été observés pour la première fois. On dit que les valeurs étaient tellement basses, que les scientifiques n'y ont pas cru et ont pensé que leurs instruments se trompaient. Ils n'ont donc pas tiré tout de suite la sonnette d'alarme. Il a fallu que de nouveaux instruments soient installés pour que leurs mesures soient confirmées.
Pendant ce temps, le satellite TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) observait la couche d'ozone depuis l'espace et donnait lui aussi des valeurs très faibles. Le problème, c'est que toutes les valeurs inférieures à un certain seuil étaient considérées comme fausses! Ce n'est que beaucoup plus tard qu'on s'est rendu compte de ce que personne ne voulait croire....
Dans les années qui ont suivi, beaucoup de recherches ont été menées. Elles ont trouvé les responsables: les CFC. Le protocole de Montréal, puis d'autres traités, ont permis leur réduction puis leur quasi-suppression. C'était la première fois que l'homme se rendait compte qu'il pouvait détraquer le climat à grande échelle. Et aussi la première fois qu'une solution rapide et mondiale a été appliquée.
A la recherche du trou d'ozone...
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