OZONE ATMOSPHÉRIQUE

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L'ozone et l'effet de serre

Comme toute molécule faite de trois atomes ou plus, l'ozone absorbe du rayonnement infrarouge thermique, ce rayonnement – fait de photons peu énergétiques (E < 0,3 eV) – pouvant exciter différents modes de vibration et de rotation de la molécule. C'est cette absorption et rémission du rayonnement infrarouge thermique émis par la Terre qui constitue l'effet de serre par lequel la chaleur est piégée dans les basses couches de l'atmosphère. L'ozone de la troposphère y contribue, comme la vapeur d'eau et le CO2, malgré leur faible abondance. Les gaz majoritaires dans l'atmosphère, azote et oxygène, ont une structure bien trop simple pour pouvoir interagir efficacement avec les photons de l'infrarouge.

Les interactions de l'ozone avec les autres gaz compliquent encore le problème du renforcement de l'effet de serre. Bien qu'ils soient très rares, les CFC sont de puissants gaz à effet de serre, car ils absorbent dans la fenêtre infrarouge. Le CO2 est beaucoup moins efficace (par molécule ajoutée), parce que chaque absorption supplémentaire opère à une longueur d'onde où il y a déjà beaucoup d'absorption par le CO2 naturel. Faut-il donc considérer les CFC comme contribuant fortement à l'intensification de l'effet de serre ? La réponse est oui si l'on ne considère pas leur effet sur l'ozone. Cependant, les CFC détruisent l'ozone de la stratosphère, surtout près des pôles. Ainsi l'effet de serre additionnel dû aux CFC est à peu près compensé – en moyenne sur la planète, mais pas aux basses latitudes – par la réduction de l'effet de serre dû à l'ozone. Cela dit, la principale raison de l'arrêt de la production des CFC reste la protection de l'ozone stratosphérique, et ce n'est pas parce que leur effet net sur l'absorption infrarouge s'annule qu'on va recommencer à en fabriquer.

Les oxydes d'azote posent aussi des problèmes. La production de ces molécules par des réacteurs d'avion volant à certaines altitudes conduit à une augmentation de la concentration de l'ozone, donc à un renforcement de la contribution de l'ozone à l'effet de serre. Le problème [...]


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Formation et destruction de l'ozone stratosphérique

Formation et destruction de l'ozone stratosphérique
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Couche d'ozone

Couche d'ozone
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Protubérance solaire

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Fonte de la calotte de glace en Antarctique, depuis 20 000 ans

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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, « OZONE ATMOSPHÉRIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 15 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/ozone-atmospherique/