Sa composition chimique

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L'atmosphère terrestre est originale, comparée à celles des autres planète du système solaire. Ainsi, les atmosphères de Vénus et Mars sont très riche en dioxyde de carbone CO2 (respectivement 97% et 95% de ce gaz), alors que l'atmosphère terrestre en contient très peu.

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L'eau joue un rôle extrêmement particulier dans l'atmosphère terrestre : la vapeur d'eau est le seul gaz à y présenter une concentration très variable dans le temps et dans l'espace. Les autres gaz, eux, ont une concentration relativement stable et homogène, même s'il y a évidemment des fluctuations.

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Une autre particularité de l'eau, essentielle, est que ce corps est le seul présent dans l'atmosphère à présenter des changements d'état aux températures habituellement rencontrées sur notre planète : ainsi, aux températures usuelles sur Terre, on voit quotidiennement de la vapeur d'eau se condenser, et de l'eau liquide parfois se changer en glace ; et on voit non moins couramment de l'eau liquide s'évaporer.

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Les autres constituants de l'atmosphère, quant à eux, ne se présentent qu'à l'état gazeux ; il faudrait des températures extraordinairement froides (que l'on pourrait atteindre dans un laboratoire, mais que l'on ne trouve jamais naturellement dans l'atmosphère) pour les rencontrer à l'état liquide ou solide.

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L'eau joue un rôle tellement particulier dans l'atmosphère que les météorologistes décrivent habituellement l'air atmosphérique comme un mélange de deux gaz : l'air sec et la vapeur d'eau qu'ils traitent à part.

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L'eau

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En moyenne, elle ne représente que  0,25 % de la masse totale de l'atmosphère, ce qui en fait un constituant assez minoritaire. L'eau se rencontre essentiellement dans les premiers kilomètres de l'atmosphère. On la trouve sous forme de vapeur, et aussi sous forme liquide (dans les nuages, brouillards ...) et solide (dans certains nuages). Insistons sur le fait que la vapeur d'eau est un gaz invisible, présent partout dans l'atmosphère (dans votre salon, il y a de la vapeur d'eau !)

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L'air sec

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L'air sec est composé principalement  des gaz suivants :

en % du volume, trois gaz constituent presque 100% du total : l'Azote(N2) 78,09%, Dioxygène(02) 20,95% et l'Argon(A) 0,93%. Le Dioxyde de carbone(CO2), Néon(Ne), Hélium(He), Krypton(Kr), Hydrogène(H2), Xénon(Xe), Ozone(O3), radon(Rn) ne représentent chimiquement que des traces. Cette liste n'est pas exhaustive ; certains gaz dont les pourcentages en volume sont encore plus faible n'apparaissent pas.

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Malgré leur très faible concentration, certain de ces gaz à l'état de trace jouent un rôle important. Ainsi, lez gaz dits "à effet de serre" limitent les pertes d'énergie par rayonnement de la surface de la Terre, et entraînent donc un réchauffement de la température de notre planète. L'effet de serre est très bénéfique pour la Terre : sans lui, les températures seraient glaciales, peu propices à la vie. Le problème mis en évidence au cours des dernières décennies réside dans l'augmentation de l'effet de serre à cause des activités humaines (l'utilisation croissante des combustibles fossiles et accessoirement le déboisement). Le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4) sont deux gaz impliqués dans cette augmentation de l'effet de serre.

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L'ozone

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L'ozone(O3) joue lui aussi un rôle crucial, malgré sa très faible concentration. son importance réside dans sa capacité à absorber une grande partie des rayonnements ultraviolet en provenance du Soleil et à "protéger" la surface de la Terre de ce rayonnement dangereux. L'ozone se trouve essentiellement en altitude, avec un pic de concentration vers 25 km : c'est la célèbre "couche d'ozone", qui présente malheureusement des trous fluctuants, apparaissant et disparaissant au-dessus des pôles selon le moment de l'année.

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Il y a peu d'ozone dans les basses couches, dans l'air que nous respirons : cet ozone de basse couche est essentiellement produit par les activités humaines ; autant l'ozone d'altitude est bénéfique pour la vie, autant celui près du sol est néfaste pour nous : c'est un gaz irritant, très peu apprécié par nos poumons !

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Les aérosols

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L'atmosphère terrestre, on vient de le voir, est composé de corps à l'état gazeux (essentiellement de l'azote et du dioxygène) et d'eau, qui présente la particularité d'exister dans l'atmosphère sous ses trois états : solide, liquide et gazeux.

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Ce n'est pas tout ; on y rencontre aussi ce que les météorologistes appellent des aérosols : ce sont des particules solides ou liquides (à l'exclusion des gouttelettes ou des cristaux d'eau) en suspension dans l'air. Certains aérosols sont d'origine naturelle, comme les cendres volcaniques, le pollen des fleurs, les spores de plantes ou les cristaux de sel marin ; d'autres sont produits par l'activité humaine (rejets industriels).

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La présence de ces aérosols dans l'atmosphère n'est pas anodine du tout : en effet, certains d'entre eux ont la propriété de faciliter la formation des gouttelettes d'eau ou des cristaux de glace qui forment les nuages.

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Source : Météo France - La composition chimique de l'atmosphère terrestre.