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Les complexités de l'ozone

L'ozone de la stratosphère

Alors que nous respirons l'oxygène sous forme de molécule diatomique O2, cette molécule peut dans certaines conditions être dissociée pour donner des atomes « libres » d'oxygène, capables de s'associer avec une molécule intacte O2 pour former l'ozone O3. Cette réaction peut être le fait d'une décharge électrique ou, dans la stratosphère, d'un rayonnement ultraviolet, comme l'a montré le physicien anglais Sydney Chapman dès 1930. Ainsi la couche d'ozone stratosphérique, qui protège la vie terrestre en absorbant du rayonnement ultraviolet solaire, n'existe que comme produit de ce rayonnement. On a commencé à se rendre compte dans les années 1960 que la faible quantité d'ozone dépendait aussi de cycles de destruction faisant intervenir d'autres molécules rares — des oxydes d'azote et d'hydrogène. Or la combustion des carburants dans les moteurs thermiques peut produire de tels oxydes. D'où une grande inquiétude sur les conséquences d'utilisation des avions supersoniques (Concorde, Tu-144) volant dans la stratosphère. En fait, ce n'est pas si simple, car il y a concurrence entre de nombreuses réactions ; à certaines altitudes (notamment celles où vole le Concorde), ajouter des oxydes d'azote peut accroître la quantité d'ozone !

En 1974, les chimistes californiens Sherwood Rowland et Mario Molina ont soulevé la question des CFC. Ces produits, extrêmement stables donc dénués de toxicité, sans risque d'inflammabilité, avaient trouvé de nombreuses applications, notamment dans la réfrigération et comme agent propulseur dans les « bombes » à aérosols. En raison de cette stabilité, Rowland et Molina ont prévu que les CFC allaient s'accumuler dans l'atmosphère et atteindraient progressivement la stratosphère, ce que l'on observe à présent. Là, le rayonnement ultraviolet les transforme en atomes et oxydes de chlore. Ces derniers, comme les oxydes d'azote et d'hydrogène, participent à des cycles catalytiques de destruction d'ozone. Toutefois, le taux d'appauvrissement de la couche d'ozone [...]


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Pénétration du rayonnement ultraviolet solaire dans l'atmosphère

Pénétration du rayonnement ultraviolet solaire dans l'atmosphère
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Spectre du rayonnement solaire direct

Spectre du rayonnement solaire direct
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Spectre du rayonnement terrestre infrarouge

Spectre du rayonnement terrestre infrarouge
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Distribution annuelle du bilan radiatif du système Terre-atmosphère en fonction de la latitude et transports méridiens de chaleur

Distribution annuelle du bilan radiatif du système Terre-atmosphère en fonction de la latitude et transports méridiens de chaleur
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Écrit par :

  • : directeur de recherche honoraire du C.N.R.S., laboratoire de météorologie dynamique, École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Robert KANDEL, « ENVIRONNEMENT GLOBAL », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/environnement-global/