ATMOSPHÈRELa couche atmosphérique

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La connaissance du champ de pression à la surface de la Terre et l'hypothèse généralement admise de l'équilibre hydrostatique permettent d'évaluer la masse de l'atmosphère terrestre à 5,13 × 1018 kg, soit environ la millionième partie de la masse de la Terre.

En supposant la masse volumique de l'air constante et égale à celle que l'on observe dans les conditions normales de température et de pression, on définit l'« atmosphère homogène » dont l'épaisseur serait de l'ordre de 8 km.

L'expérience et la théorie montrent que l'air a une masse volumique toujours décroissante vers le haut, ce qui revient à rejeter à l'infini la limite théorique de l'atmosphère. On est ainsi conduit à considérer que telle fraction de la masse totale de l'atmosphère se situe au-dessous de telle altitude. Par exemple, on peut affirmer qu'en moyenne la moitié de la masse de l'atmosphère se situe au-dessous de 5 500 m ; les 2/3 au-dessous de 8 400 m ; les 3/4 au-dessous de 10 300 m ; les 9/10 au-dessous de 16 100 m ; les 99/100 au-dessous de 31 000 m, etc.

À très haute altitude, les mesures de la pression atmosphérique effectuées par des moyens modernes montrent qu'elle est de l'ordre de : 8 × 10—1 hPa à 50 km ; 3,2 × 10—4 hPa à 100 km ; 4,5 × 10—6 hPa à 150 km ; 8,5 × 10—7 hPa à 200 km ; 8,8 × 10—8 hPa à 300 km, etc. Les dernières valeurs correspondent au vide que l'on obtient en laboratoire.

On considère aujourd'hui que la hauteur limite de l'atmosphère se situerait dans une zone de transition assez épaisse, d'où les molécules pourraient s'échapper vers l'espace sans que des chocs avec d'autres molécules risquent de les renvoyer vers l'atmosphère. Cette zone de transition se situerait entre 500 et 800 km.

L'observation et l'étude des aurores polaires conduisent également à fixer aux environs de 800 km la limite de l'atmosphère terrestre.

Méthodes d'étude

C'est à l'aide de nombreuses mesures effectuées au sein de l'atmosphère qu'on atteint une meilleure connaissance de son état et de sa structure.

Longtemps, l [...]


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  • : Département de la coopération technique à l'Office mondial de la météorologie, Genève, ingénieur général de la météorologie

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Pour citer l’article

Bernard GOSSET, « ATMOSPHÈRE - La couche atmosphérique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/atmosphere-la-couche-atmospherique/