ATMOSPHÈREChimie

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Les constituants hydrogénés et la chimie mésosphérique

Il y a quelque trente ans que l'on sait combien la chimie de la stratosphère dépend des réactions qui apparaissent dans une atmosphère d'oxygène et d'hydrogène. La présence de l'atome d'hydrogène donne lieu aux réactions :

Le processus (15) a été reconnu comme une réaction d'une extrême importance, car elle donne lieu à une molécule OH* excitée qui retourne à son état normal par une suite d'émissions infrarouges vers 1μ. Celles-ci sont de loin les plus fortes émissions de la lueur nocturne et sont ainsi dues à la réaction de l'ozone avec l'atome d'hydrogène issu de la photodissociation de la vapeur d'eau. L'apparition de H et de OH conduit à partir de (15) au cycle catalytique :

On observe de même une réaction analogue à (17) :

Cette réaction, associée à (17) et à (14), constitue également une attaque continuelle de l'ozone atmosphérique. Dans la mésosphère, on doit ajouter la réaction de H avec HO2 :

Cette dernière réaction conduit à une formation importante d'hydrogène moléculaire, H2, dans la mésosphère.

En fin de compte, l'hydrogène atomique et moléculaire, gaz très léger issu de la vapeur d'eau atmosphérique dans la mésosphère, est soumis par diffusion verticale à un transport vers les régions supérieures de l'atmosphère et constitue la couronne d'hydrogène terrestre, d'où il s'échappe continuellement vers l'espace interplanétaire.

La chimie mésosphérique comprend d'autres éléments ; on peut cependant considérer pratiquement qu'elle se résume à une interaction entre les composés de l'oxygène, O2, O et O3 et les composés de l'hydrogène, l'atome et la molécule avec les hydroxyles et perhydroxyles.

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Ozone

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Réactions catalytiques de l'ozone (O3)

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  • : professeur de géophysique externe à l'université de Bruxelles, professeur d'aéronomie, The Pennsylvania State University, États-Unis

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Pour citer l’article

Marcel NICOLET, « ATMOSPHÈRE - Chimie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 janvier 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/atmosphere-chimie/