OZONE ATMOSPHÉRIQUE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

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 [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 13 pages



Médias de l’article

Formation et destruction de l'ozone stratosphérique

Formation et destruction de l'ozone stratosphérique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Couche d'ozone

Couche d'ozone
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

vidéo

Protubérance solaire

Protubérance solaire
Crédits : E. Gibson/ MPI/ Getty Images

photographie

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

Fonte de la calotte de glace en Antarctique, depuis 20 000 ans
Crédits : Encyclopædia Universalis France

vidéo

Afficher les 6 médias de l'article





Écrit par :

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

Classification


Autres références

«  OZONE ATMOSPHÉRIQUE  » est également traité dans :

TROU DANS LA COUCHE D'OZONE

  • Écrit par 
  • Florence DANIEL
  •  • 314 mots
  •  • 1 média

L'ozone (O3) situé dans la stratosphère joue un rôle protecteur en absorbant les rayons ultraviolets. Une diminution de sa teneur a pour conséquence d'augmenter le bombardement de la surface terrestre par les U.V., ce qui a des effets néfastes sur tous les êtres vivants.En 1974, Mario Molina et Franck S […] Lire la suite

AÉRONOMIE

  • Écrit par 
  • Gaston KOCKARTS
  •  • 4 141 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre «  Formation de nouveaux constituants »  : […] Comme le rayonnement solaire est capable de photodissocier et d'ioniser certains constituants atmosphériques, il est évident que les produits de ces processus peuvent réagir chimiquement avec d'autres composés et donner naissance à toute une chimie aéronomique qui est parfois difficile à réaliser au laboratoire, car les conditions de température et de pression rencontrées dans les diverses régio […] Lire la suite

AIR

  • Écrit par 
  • Jean PERROTEY
  •  • 2 149 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Composition de l'air »  : […] Pour les Anciens, l'air représente, avec la terre, le feu et l'eau, l'un des éléments constitutifs du monde ; et tous les gaz reçoivent l'appellation d'air. Il faut attendre la seconde moitié du xvii e  siècle pour voir John Mayow démontrer que l'air est un mélange dont une partie seulement peut entretenir la vie. Le constituant actif est assimilé au gaz obtenu par calcination du salpêtre, ou « ni […] Lire la suite

ANTARCTIQUE

  • Écrit par 
  • Pierre CARRIÈRE, 
  • Edmond JOUVE, 
  • Jean JOUZEL, 
  • Gérard JUGIE, 
  • Claude LORIUS
  •  • 16 430 mots
  •  • 24 médias

Dans le chapitre « Le trou dans la couche d'ozone »  : […] Formé de trois atomes d'oxygène, l'ozone (O 3 ) est un constituant présent dans l'atmosphère en très faible quantité, équivalente à une épaisseur de quelques millimètres dont environ 90 p. 100 entre 20 et 50 kilomètres d'altitude. Son rôle est cependant essentiel, car il absorbe très efficacement le rayonnement solaire ultraviolet, permettant ainsi le maintien de la vie animale et végétale à la su […] Lire la suite

ATMOSPHÈRE - Chimie

  • Écrit par 
  • Marcel NICOLET
  •  • 3 572 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Action des constituants minoritaires »  : […] Des études expérimentales montrent que l'ozone peut être réduit par l'action d'un cycle catalytique du type suivant : X désigne un atome ou une molécule comme l'hydrogène, le monoxyde d'azote ou des radicaux hydroxyle ou perhydroxyle, ou même des atomes halogénés. Ainsi, à la réaction (5) de reformation de O 2 s'ajoute l'action des réactions de l'ensemble catalytique (6). En d'autres termes, les […] Lire la suite

CARBURANTS

  • Écrit par 
  • Daniel BALLERINI, 
  • Jean-Claude GUIBET, 
  • Xavier MONTAGNE
  •  • 10 523 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Les carburants et la formation d'ozone troposphérique »  : […] L'ozone est un polluant secondaire dans le sens où il se forme au cours de réactions chimiques complexes entre les hydrocarbures et les oxydes d'azote présents dans la basse couche de l'atmosphère (troposphère) et provenant, pour une part non négligeable, des rejets d'origine automobile. Le taux de formation de l'ozone troposphérique dépend à la fois des conditions météorologiques (il est favorisé […] Lire la suite

CHIMIE - La chimie aujourd'hui

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 10 832 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Chimie environnementale »  : […] Cette sous-discipline prit son essor vers les années 1970, sous la pression du mouvement écologique, alors relayée par des organismes gouvernementaux de financement de la recherche scientifique, aux États-Unis, en Europe et au Japon principalement. Sa charte non écrite lui imposa tant d'éduquer les consommateurs sur divers risques et sur les conséquences d'actes inconsidérés, que d'informer les […] Lire la suite

CRUTZEN PAUL (1933- )

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 372 mots

Météorologue et chimiste néerlandais né à Amsterdam. Paul Crutzen obtient un doctorat en météorologie de l'université de Stockholm (Suède) en 1973. Il a effectué une grande partie de sa carrière au Centre national de recherches atmosphériques (N.C.A.R.) de Boulder (Colorado), avant de diriger l'institut Max-Planck de chimie, à Mayence (Allemagne). Les contributions de Crutzen au développement de l […] Lire la suite

CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES

  • Écrit par 
  • Jean-Claude DUPLESSY
  •  • 7 878 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Les réactions chimiques abiotiques »  : […] Les oxydes d'azote sont très réactifs dans l'air et, bien que peu abondants, jouent un rôle majeur sur la chimie de l'atmosphère et notamment celle de l'ozone. Les pluies éliminent une grande fraction des composés azotés qui peuvent se dissoudre dans les gouttes d'eau sous forme d'ions ammonium ou de nitrate. L'ammoniac est très rapidement recyclé sous le couvert végétal au voisinage du sol, de so […] Lire la suite

ENVIRONNEMENT GLOBAL

  • Écrit par 
  • Robert KANDEL
  •  • 8 097 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « La pollution par l'ozone dans la troposphère »  : […] Tout cela ne doit pas nous faire oublier un autre problème d'ozone, plus important, au moins dans l'immédiat, pour la santé publique. L' ozone, gaz assez réactif, est néfaste lorsqu'il est présent dans l'air que nous respirons. Or son abondance dans la basse atmosphère augmente, comme le montrent les observations faites depuis le début du siècle à l'observatoire du parc de Montsouris à Paris, et […] Lire la suite

FARMAN JOSEPH CHARLES (1930-2013)

  • Écrit par 
  • Melinda C. SHEPHERD
  •  • 430 mots

Scientifique britannique spécialiste de l’atmosphère, Joseph Farman découvrit au-dessus de l’Antarctique un « trou » dans la couche d’ozone de la haute atmosphère. Ses observations apportèrent la preuve que la production croissante de chlorofluorocarbures (CFC) par les activités humaines contribuait à la destruction de l’ozone stratosphérique et confirmèrent les recherches menées auparavant par […] Lire la suite

FLUOR

  • Écrit par 
  • Josik PORTIER
  • , Universalis
  •  • 2 404 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Applications »  : […] Le fluor et surtout ses dérivés connaissent de multiples applications dans des domaines variés. Le fluor est utilisé en thérapeutique. Son emploi le plus courant est la prophylaxie de la carie dentaire. À cet effet, certains pays introduisent systématiquement du fluor dans les eaux de consommation. Le fluorure de sodium sert pour le traitement des retards de calcification. Le fluor est également […] Lire la suite

FORÊTS - Dépérissement des forêts

  • Écrit par 
  • Maurice BONNEAU, 
  • Guy LANDMANN
  •  • 5 648 mots

Dans le chapitre « Les polluants gazeux »  : […] Le dioxyde de soufre (SO 2 ), qui était jugé potentiellement responsable du dépérissement des forêts au début des années 1980, a pu être rapidement mis hors de cause, du moins en Europe occidentale. Des essais en laboratoire ont montré que, même à des concentrations de 200 μg/m 3 , ce polluant n'avait d'effet notable que s'il était conjugué avec une forte sécheresse édaphique. Or, on ne relevait […] Lire la suite

FRÉONS

  • Écrit par 
  • Bernard CARTON
  •  • 216 mots
  •  • 1 média

Nom commercial des chlorofluorocarbures (CFC). Ce sont des composés incolores, inodores, ininflammables, non corrosifs à l'état gazeux ou liquide. Les Fréons ne sont pas toxiques par eux-mêmes, mais certains de leurs produits de décomposition peuvent être dangereux. Les premiers membres de ce groupe apparurent comme réfrigérants dans les années 1930. On les utilise encore parfois comme gaz propuls […] Lire la suite

MARS, planète

  • Écrit par 
  • Éric CHASSEFIÈRE, 
  • Olivier de GOURSAC, 
  • Philippe MASSON, 
  • Francis ROCARD
  •  • 18 406 mots
  •  • 65 médias

Dans le chapitre «  L'atmosphère »  : […] L' atmosphère de Mars diffère de l'atmosphère terrestre tout d'abord par sa composition chimique : le dioxyde de carbone CO 2 en est le constituant majeur (95,32 p. 100). La découverte de ce dioxyde de carbone par spectroscopie infrarouge, depuis la Terre, de la lumière solaire réfléchie par le sol martien remonte à 1947, mais c'est en 1964 que fut réalisée par cette méthode la première estimatio […] Lire la suite

MÉGIE GÉRARD (1946-2004)

  • Écrit par 
  • Marie-Lise CHANIN
  •  • 803 mots

Physicien de l'atmosphère, Gérard Mégie est né à Paris le 1 er  juin 1945. Diplômé de l'École polytechnique (1965), il rédige une thèse concernant l'origine des espèces métalliques présentes dans la haute atmosphère : grâce au sondage de l'atmosphère par lidar ( light detection and ranging ) qu'il contribue à développer, il élucide la plupart des questions concernant leur origine. Après son doct […] Lire la suite

MOLINA MARIO (1943- )

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 342 mots

Chimiste mexicain né le 19 mars 1943 à Mexico. Mario Molina fait ses études de chimie physique à l'université de Californie à Berkeley (États-Unis). Après avoir travaillé avec Frank Sherwood Rowland à l'université de Californie à Irvine, il est professeur à l'institut de technologie du Massachusetts (M.I.T.), à Cambridge. En 1930, le physicien britannique Sydney Chapman propose une théorie photoch […] Lire la suite

NÉGOCIATIONS INTERNATIONALES SUR L'ENVIRONNEMENT - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Jean-Paul DELÉAGE
  •  • 2 598 mots

1968 Première conférence intergouvernementale posant le problème de la conservation et de l'utilisation rationnelle des ressources de la biosphère. Organisée par l'U.N.E.S.C.O., du 4 au 13 septembre, à Paris, elle recommande l'élaboration d'un grand programme mondial de recherches sur l'homme et la biosphère, le programme M.A.B. (Man and Biosphere), qui sera lancé en 1970. 1972 Conférence des Na […] Lire la suite

OXYGÈNE

  • Écrit par 
  • Robert CREUSE, 
  • René NOTO
  •  • 6 318 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « État naturel et préparation »  : […] Le trioxygène, plus stable des variétés allotropiques du dioxygène, fut appelé ozone en 1839 par Christian Friedrich Schönbein, en raison de son odeur caractéristique (du grec ozein , « exhaler une odeur »). Ce n'est qu'en 1865 que Jacques-Louis Soret démontra l'existence d'une molécule O 3 de masse 47,998 g par la prédominance de l'isotope 16 (cf. chap. 1) . Sa concentration dans l'atmosphère […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

11 mars 1997 • France • Mise en place de la circulation alternée à Paris en cas de forte pollution.

Alors que les conditions météorologiques provoquent depuis quelques jours l'élévation du degré de pollution atmosphérique à Paris, le ministre de l'Environnement, Corinne Lepage, annonce la mise en place d'une procédure de circulation alternée des véhicules à moteur dans la capitale [...] Lire la suite

Pour citer l’article

Robert KANDEL, « OZONE ATMOSPHÉRIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/ozone-atmospherique/