Stratosphere

Schéma des couches de l'atmosphère (à l'echelle). La stratosphère (~50 km) ne compte que pour environ 1% de l'atmosphère. On considère que l'exosphère (observable depuis l'espace) s'étend jusqu'à ~100 000 km.

La stratosphère est la seconde couche de l'atmosphère terrestre, se situant au-dessus de la troposphère et sous la mésosphère. Les températures atteintes dans l'atmosphère sont très variables d'une couche à l'autre. Logiquement, les couches les plus éloignées de la Terre possèdent des températures plus basses que celles qui sont rapprochées, mais certains autres facteurs vont considérablement augmenter la température de certaines couches, comme la stratosphère.

Altitude et épaisseur de la stratosphère

La stratosphère est située entre 8 et 20 kilomètres d'altitude pour sa limite inférieure (tropopause) et 40 à 60 km d'altitude pour sa limite supérieure (stratopause) par rapport à la surface de la Terre et selon sa latitude sur le globe (entre 12 et 50 km d'altitude en moyenne).

Température de la stratosphère

La température dans la stratosphère varie en fonction de l'altitude, car celle-ci est réchauffée par l'absorption des rayons ultraviolets provenant du Soleil. À l'intérieur de cette couche, la température augmente au fur et à mesure qu'on s'y élève en altitude (voir l'article couche d'inversion). Au point le plus haut de la stratosphère, la température tourne autour de 270 K, ce qui avoisine le point de congélation de l'eau. Cette partie de la couche se nomme la stratopause, où la température recommence à chuter lorsque l'on monte. Cette stratification verticale fait en sorte que la stratosphère soit dynamiquement stable : il n'y a aucune convection régulière ni de turbulences associées à cette partie de l'atmosphère. Le réchauffement est causé par l'ozonosphère, qui absorbe les radiations ultraviolettes du Soleil, ce qui a pour conséquence de chauffer les couches supérieures de la stratosphère. Le bas de la stratosphère est caractérisé par un équilibre entre la chaleur transmise de la couche d'ozone par conduction et la chaleur transmise de la troposphère par convection. Cela implique que la stratosphère commence à basse altitude près des pôles, car la température y est moins élevée.

Aéronautique

Les avions commerciaux volent typiquement à une altitude proche de dix kilomètres dans des latitudes tempérées, au ras de la stratosphère. Ceci permet d'éviter les turbulences de la convection présente dans la troposphère. Les turbulences rencontrées au cours de la phase de vol sont fréquemment causées par de fortes variations de convections venant de la troposphère. La plupart des planeurs volent sur des volutes thermiques qui montent à travers la troposphère au-dessus de courants chauds. Ces volutes se terminent à la base de la stratosphère, ce qui fixe une limite d'altitude aux planeurs sur l'ensemble du globe. Quelques planeurs parviennent néanmoins à atteindre la stratosphère par une méthode appelée Ridge Lift, qui consiste à utiliser les forts vents montagneux pour se hisser naturellement vers les cieux.

Circulation Stratosphérique

La stratosphère est une région où surviennent d'intenses processus radiatifs, dynamiques et chimiques dans laquelle le mélange horizontal des composants gazeux se produit beaucoup plus rapidement qu'à la verticale. L'oscillation quasi biennale (OQB) dans les latitudes tropicales, qui est conduite par les ondes de gravité générées de manière convective dans la troposphère, est une caractéristique intéressante de la circulation de la stratosphère. L'OQB induit une circulation secondaire, importante pour le transport stratosphérique global des traceurs tels que l'ozone ou la vapeur d'eau.

Dans les hivers de l'hémisphère boréal, les avertissements stratosphériques soudains peuvent souvent être observés, parce qu'ils sont causés par l'absorption des ondes de Rossby dans la stratosphère.

Amincissement de la couche d'ozone

La principale cause de l'amincissement de la couche d'ozone reportée est la présence de chlorofluorocarbones (aussi connus sous le sigle CFC — CCl₂F₂, CCl₃F) dans la stratosphère de la Terre. Les chlorofluorocarbones sont composés de chlore, de fluor et de carbone. Parce que les CFC sont stables, économiques, non toxiques, non inflammables et non corrosifs, ils sont utilisés comme propergols, réfrigérants, solvants, etc. Toutefois, c'est cette stabilité qui cause l'omniprésence des CFC dans l'environnement. Ces molécules finissent par atteindre la stratosphère, où ils subissent une série de réactions en chaîne qui mène en bout de ligne à la destruction de la couche d'ozone.

Le gouvernement américain a banni, en 1980, l'utilisation des CFC sous forme d'aérosol. Les efforts mondiaux pour réduire l'utilisation des CFC a commencé en 1987, et un bannissement international a suivi en 1996 pour prévenir les effets de la production industrielle des CFC. Ces efforts ont été dramatiquement décevants à cause des marchés noirs en Chine et en Russie, où la valeur des CFC illégalement manufacturés grimpait à 500 millions de dollars américains. Les quantités de CFC dans la stratosphère ont continué d'augmenter jusqu'au début de l'an 2000 et on estime qu'elles atteindront un niveau acceptable vers la moitié du présent siècle.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu d’une traduction de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Stratosphere ».

Voir aussi

Articles connexes

• Léon Teisserenc de Bort (le découvreur de la stratosphère)

Liens externes

• Stratosphère - Glossaire