Tout cela se passe au-dessus de nos têtes
Notre atmosphère et l’effet de serre. 1/2
Par Michel Gravereau
Il ne se passe pas un jour sans entendre sur les médias que tel ou tel évènement est dû au « réchauffement climatique ». Il a bon dos.
Indéniablement les voyants sont au rouge et malgré les bonnes décisions prises par certains, les mauvaises habitudes persistent. Le dernier rapport fait état d’une diminution de la baisse des émissions des gaz à effet de serre pour la France en 2 025 et une augmentation importante des émissions pour les États Unis. La France ne représente que 1 pour cent des rejets mondiaux.
Je rappelle que la préoccupation des scientifiques face au réchauffement climatique n’est pas nouvelle puisque dès 1 873, l’organisation mondiale météorologique (OMM) organisait déjà des réunions sur le sujet. Ce qui devait aboutir beaucoup plus tard au premier sommet de la Terre, tenu à Rio en 1 992.
A l’époque, monsieur Diesel n’avait pas inventé son moteur et les avions ne sillonnaient pas notre atmosphère.
Essayons d’y voir un peu plus clair sur notre atmosphère terrestre et ce que l’on nomme les gaz à effet de serre.
Jusqu’où va l’atmosphère terrestre ?
99,999% de l’air se trouvent au-dessous de 80 km d’altitude, c’est pourquoi on considère souvent que l’atmosphère terrestre s’arrête à ce niveau.
Il n’empêche que l’on trouve encore des particules d’air à 750 km d’altitude. Ainsi, il n’y a pas de frontière matérielle bien délimitée qui séparerait l’atmosphère de l’espace vide, de même qu’il n’existe pas une heure précise de la journée marquant le passage du jour à la nuit.
Sous nos latitudes, on sait qu’à minuit il fait nuit et qu’à midi il fait jour. Mais à quelle heure exactement passe-t-on du jour à la nuit ? Pas si facile à dire…
La difficulté est la même pour déterminer où se situe la frontière entre l’atmosphère terrestre et l’espace interplanétaire.
En effet, si l’air se raréfie progressivement quand on s’élève dans l’atmosphère, il n’y a pas une altitude précise à laquelle on passerait brusquement de l’air au vide, contrairement à ce que l’on observe quand on passe de l’eau à l’air.
Si l’on se place selon le point de vue de la physique, on estime qu’au-delà de 800 km d’altitude, la distance moyenne entre les molécules d’air est telle qu’on ne peut plus parler d’atmosphère, pour la même raison qu’on ne peut qualifier de « société » un ensemble de personnes séparées les unes des autres par plusieurs centaines de kilomètres et ne communiquant pas entre elles.
Il n’empêche que l’on trouve encore des particules d’air à 750 km d’altitude. Ainsi, il n’y a pas de frontière matérielle bien délimitée qui séparerait l’atmosphère de l’espace vide, de même qu’il n’existe pas une heure précise de la journée marquant le passage du jour à la nuit.
Sous nos latitudes, on sait qu’à minuit il fait nuit et qu’à midi il fait jour. Mais à quelle heure exactement passe-t-on du jour à la nuit ? Pas si facile à dire…
La difficulté est la même pour déterminer où se situe la frontière entre l’atmosphère terrestre et l’espace interplanétaire.
En effet, si l’air se raréfie progressivement quand on s’élève dans l’atmosphère, il n’y a pas une altitude précise à laquelle on passerait brusquement de l’air au vide, contrairement à ce que l’on observe quand on passe de l’eau à l’air.
Si l’on se place selon le point de vue de la physique, on estime qu’au-delà de 800 km d’altitude, la distance moyenne entre les molécules d’air est telle qu’on ne peut plus parler d’atmosphère, pour la même raison qu’on ne peut qualifier de « société » un ensemble de personnes séparées les unes des autres par plusieurs centaines de kilomètres et ne communiquant pas entre elles.
Rappelons qu’une molécule est un assemblage d’atomes. Pour notre atmosphère, il s’agit essentiellement de molécules d’azote (80 %) et d’oxygène (19 %).
Mais pour les ingénieurs spatiaux, le chiffre de 110 km est une limite fatidique, car c’est à cette altitude que les corps fonçant vers notre planète (météorites, modules spatiaux, etc) se mettent à brûler à cause des frottements que les molécules d’air exercent sur eux.
Pour la réglementation internationale, on considère que l’espace extra atmosphérique commence à 80 km d’altitude. C’est là que sont confinées les 99,999 % de molécules d’air.
Notons que 0,999 % fait toute la différence puisque 99 % d’air se trouve sous la barre de 31 km d’altitude. La plupart des phénomènes météorologiques qui agitent notre atmosphère se produisent dans une couche baptisée « troposphère », dont l’épaisseur varie entre 8 km aux pôles et 18 km à l’équateur.
Pour les spationautes, la limite des couches denses de l’atmosphère (vers 110 km d’altitude) a une existence très concrète. Car si son angle d’attaque est trop grand, un engin qui revient sur Terre risque de rebondir sur ses couches, tel un caillou faisant des ricochets sur l’eau, et de repartir se perdre dans l’espace.
Le problème s’est posé dramatiquement en 1 970, lors du retour de la mission Apollo 13 dont les systèmes de navigation étaient tous hors circuit. Dirigée « à vue », à une vitesse de 40 000 km/h la capsule a pu être orientée correctement, évitant le pire.
Mais pour les ingénieurs spatiaux, le chiffre de 110 km est une limite fatidique, car c’est à cette altitude que les corps fonçant vers notre planète (météorites, modules spatiaux, etc) se mettent à brûler à cause des frottements que les molécules d’air exercent sur eux.
Pour la réglementation internationale, on considère que l’espace extra atmosphérique commence à 80 km d’altitude. C’est là que sont confinées les 99,999 % de molécules d’air.
Notons que 0,999 % fait toute la différence puisque 99 % d’air se trouve sous la barre de 31 km d’altitude. La plupart des phénomènes météorologiques qui agitent notre atmosphère se produisent dans une couche baptisée « troposphère », dont l’épaisseur varie entre 8 km aux pôles et 18 km à l’équateur.
Pour les spationautes, la limite des couches denses de l’atmosphère (vers 110 km d’altitude) a une existence très concrète. Car si son angle d’attaque est trop grand, un engin qui revient sur Terre risque de rebondir sur ses couches, tel un caillou faisant des ricochets sur l’eau, et de repartir se perdre dans l’espace.
Le problème s’est posé dramatiquement en 1 970, lors du retour de la mission Apollo 13 dont les systèmes de navigation étaient tous hors circuit. Dirigée « à vue », à une vitesse de 40 000 km/h la capsule a pu être orientée correctement, évitant le pire.
Effet de serre.
L’atmosphère piège la chaleur émise par la Terre qui est elle-même chauffée par le Soleil. Tout se passe comme dans une serre botanique, où les vitres permettent à la lumière solaire de chauffer l’intérieur mais empêchent cette chaleur de s’échapper.
Cet effet de serre naturel est une chance. Sans lui, il ferait -22°C à la surface du globe. Mais les activités humaines accroissent cet effet, au risque de surchauffer la planète.
Depuis quelques années, l’expression « effet de serre » est directement associé à la crainte d’un réchauffement climatique aux effets dévastateurs.
Mais c’est oublier que l’effet de serre est l’un des mécanismes qui ont permis à l’atmosphère terrestre de se maintenir à une température globale de 15° C, rendant notre planète apte à abriter la vie.
A suivre...