Chp n° 1

Chapitre n° 1 :
L’air dans notre environnement
Objectifs :
1°) Connaître la structure de l’atmosphère et son rôle ;
2°) Connaître les unités de pression et ses variations ;
3°) Connaître la composition simplifiée de l’air
4°) Savoir comprendre et expliquer une carte météorologique.
I _ L’atmosphère terrestre
1°) Qu’est-ce que l’atmosphère ?
On appelle atmosphère, la pellicule gazeuse qui enveloppe la Terre .
Conventionnellement , on divise l’atmosphère en un certain nombre de couches en
fonction des variations de la température avec l’altitude .
¤ La couche dans laquelle nous vivons est appelée troposphère . Epaisse de
seulement 13 Km en moyenne , elle représente 80 % de la masse totale de
l’atmosphère et renferme toute la vapeur d’eau ; c’est là que se produisent tous les
phénomènes météorologiques : vents , nuages , pluie ......
¤ La Stratosphère au-dessus de la troposphère contient notamment l’ozone .
Km
exosphère
hPa
-8
500
10
85
10
thermosphère
-90°C
-2
mésosphère
50
1
stratosphère
altitude
pression
vols supersoniques
-56 °C
13
250
Everest ( 8 848 m )
6
troposphère
Mont-Blanc ( 4 807 m )
2
sol
1000
2°) Rôle de l’atmosphère
¤ L’atmosphère isole thermiquement la Terre . Sans elle , la température
varierait entre 100 °C le jour et -150 °C la nuit . Elle évite donc des écarts de
température considérables entre le jour et la nuit .
¤ Certains gaz de l’atmosphère captent une partie de la chaleur renvoyée
par la Terre et l’empêchent ainsi de se refroidir . Ce phénomène appelé “ effet de
serre “, permet de régler la température à la surface de la planète à 15 °C en
moyenne .
¤ L’ozone contenu dans l’atmosphère absorbe la partie nocive pour les
êtres vivants, des rayons ultraviolets du soleil .
¤ L’atmosphère nous protège également des bombardements de
météorites venues de l’espace . En pénétrant dans l’atmosphère , la plupart d’entre
elles s’échauffent par frottement et se consument : ce sont les étoiles filantes .
L’atmosphère est une pellicule gazeuse qui régule la
température à la surface de la Terre et protège la vie .
II _ La pression atmosphérique
1°) Mesure de la pression atmosphérique
Elle se mesure avec un baromètre , qui se déforme plus ou moins suivant la valeur
de la pression atmosphérique .
L’unité légale de pression est le pascal ( symbole Pa )
L’unité utilisée pour mesurer la pression atmosphérique est l' hectopascal .
On utilise encore parfois le millibar ( symbole mbar ) : 1 mbar = 1 hPa
1 bar = 1000 mbar
1 hPa = 100 Pa
Remarque :
1 bar = 1 atm = 1013 hPa = 105 Pa = 760 mm Hg
2°) Variations de la pression atmosphérique
A l’altitude zéro ( niveau de la mer ), la pression considérée comme normale,
vaut 1013 hPa .
La pression atmosphérique varie :
¤ légèrement en un lieu donné suivant la température et la composition
de l’air ( notamment selon sa teneur en vapeur d’eau ) . Ces variations constituent
l’un des éléments essentiels permettant de faire des prévisions météorologiques .
¤ également selon l’altitude . Plus on s’élève , plus la pression diminue
( environ 1 hPa tous les 10 m entre 0 et 3000 m ) .
La pression atmosphérique se mesure en hectopascal
( symbole hPa ) à l’aide d’un baromètre . Elle varie en
un lieu donné et décroît rapidement avec l’altitude .
III _ Composition de l’air
L’air atmosphérique est un mélange de plusieurs gaz . La composition de l’
”air sec “ ( air sans vapeur d’eau et sans polluants ), au niveau de la mer,est donné
dans le tableau ci-dessous.
Gaz
% en volume
diazote
78,08
dioxygène
20,95
argon
0,93
dioxyde de carbone
0,03
néon
hélium
krypton dihydrogène xénon
ozone
radon
à l’état
de traces
Les trois composants principaux de l’air, le diazote, le dioxygène et l’argon,
constituant déjà plus de 99,9 % de l’atmosphère .
L’air est un mélange de gaz . Sa composition est
quasiment constante . Ses deux constituants
principaux sont : le diazote ( environ 80 % ) et le
dioxygène ( environ 20 % )
Remarques :
¤ L’augmentation de la quantité de dioxyde de carbone accroît
l’effet de serre , c’est-à-dire le réchauffement de la Terre et la fonte des glaces .
¤ L’air contient une quantité variable de vapeur d’eau ( 0 à 4 %
du volume ) , éventuellement des polluants ( gaz d’échappement ........ ) et , le plus
souvent , des particules en suspension ( poussières , fumées , microbes .....) .
IV _ Le mouvement de l’air dans l’atmosphère
Les masses d’air qui enveloppent la Terre ne sont pas toutes à la même température
. En effet le soleil réchauffe davantage l’atmosphère des régions équatoriales que
celles des régions polaires .
Lorsque deux masses d’air de températures différentes arrivent au contact l’une de
l’autre, il se crée une limite de séparation appelée front .
La partie du front qui correspond : ( cf. . livre page 12 )
¤ à une avancée d’air froid vers l’air chaud est un front froid
¤ à une avancée d’air chaud vers l’air froid est un front chaud
Ces masses d’air vont tourbillonner pour donner naissance à une perturbation .
Lorsque le front froid avance, il soulève l’air chaud et provoque une dépression (
zone de basses pressions ) . Au cours du soulèvement, la vapeur d’eau contenue
dans l’air chaud se condense et donne de grandes masses nuageuses . La réunion du
front froid et du front chaud est appelée une occlusion .
Elle peut conduire à des précipitations .