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Les composés oxygénés de l'azote et la chimie stratosphérique

L'importance des oxydes d'azote se manifeste par le cycle catalytique entre le monoxyde, NO, et le dioxyde, NO2 :

Ce cycle conduirait à une destruction considérable de l'ozone s'il n'était tempéré par la photodissociation de NO2 dans le champ de radiation du soleil. On a en effet, sous l'influence du rayonnement de longueurs d'onde inférieures à 400 nm, une photodissociation très rapide qui limite la concentration du dioxyde d'azote :

C'est en quelque sorte une production d'ozone par la présence de l'atome d'oxygène qui peut s'associer avec O2 pour former O3.

La concentration de NO et de NO2 dans la stratosphère résultant d'une production continuelle à partir de N2O (équation 13a) est cependant limitée par d'autres réactions. Nous retiendrons surtout celle qui donne lieu à la formation de l'acide nitrique par le mécanisme :

La molécule d'acide nitrique, qui subit également diverses réactions et est soumise à la photodissociation, subsiste néanmoins et devient le composé oxygéné de l'azote le plus important dans la stratosphère. Son accumulation ne peut pourtant persister car l'acide nitrique traverse la tropopause et passe dans la troposphère où il disparaît rapidement, car il est soluble dans l'eau. Ainsi, si l'hémioxyde d'azote est la source des oxydes d'azote dans la stratosphère, l'acide nitrique est le puits qui s'oppose à leur accumulation au-delà d'une certaine limite. Mais on reconnaît maintenant que l'action du cycle des réactions (20), (21) et (22) conduit à une réduction de la concentration d'ozone stratosphérique par rapport à une atmosphère d'oxygène pur.

Finalement, il faut tenir compte d'une interaction entre l'hydroperoxyle et le monoxyde d'azote. En effet, la réaction

restitue non seulement l'hydroxyle, mais donne lieu également au dioxyde d'azote qui, par photodissociation presque immédiate, libère un atome d'oxygène qui donne lieu à la formation d'ozone. Cette dernière réaction joue un rôle important dans la stratosphère inférieure, où la photod [...]

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Ozone

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Réactions catalytiques de l'ozone (O3)

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Azote

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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 06 août 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/atmosphere-chimie/