Module 10 Flashcards
Composition de l’atmosphère
La composition de l’atmosphère représente l’équilibre entre l’activité volcanique, la sédimentation et la biosphère.
Qu’est-ce qui a permis de diviser l’atmosphère en diverses couches?
Les variations de T sont dues à l’absorption des radiations solaire (UV et visible) par certaines molécules et des particules
La troposphère
- Entre 7 - 17 km d’épaisseur (pôles et équateur)
- Beaucoup de mélange (mouvement de convection)
- Chauffée par la réflexion de
radiation sur la surface – T
diminue en altitude - Contient 80-90% de la masse
et 100% de la vapeur d’H2O - localisation du climat -
nuages, tempêtes, pluie…
Stratosphère
- Jusqu’à 50 km d’altitude
- Renferme la couche d’ozone
- La T augmente en altitude
- interactions de la couche d’O3 avec les ultra-violets qui dégage des IR
- La stratopause = limite supérieure de la stratosphère (À cette limite, la P est 1/1000
qu’au niveau de la mer)
Mésophère
- Jusqu’à une altitude de 80 - 85 km
- Zone où les météorites se consument
- Pas d’ozone, la T décroit avec l’altitude
- Mésopause = limite de la mésosphère
- T peuvent atteindre -100 oC = endroit le + froid de la Terre
Thermosphère
- La limite supérieure varie avec le vent solaire, mais peut atteindre 800 km.
- Dans cette couche la température augmente
jusqu’à 1500 oC - À cause des rayons UV haute
énergie - Atteint 1500 oC - thermopause
- ISS = entre 320 et 380 km
Réaction photochimiques définition
Réaction entre un photon - radiation électromagnétique et une molécule.
Implique une photolyse – photodissociation
* réaction chimique dans laquelle un composé chimique
est décomposé par la lumière.
Comment l’ozone est produite
Dans la stratosphère, l’ozone est produit par l’interaction de l’O et les rayonnements UV.
Sa quantité demeure à peu près constante à cause d’une série de réactions photochimiques: le mécanisme de Chapman
le mécanisme de Chapman – création de l’ozone
- O2(g) + UV photon -> O(g) + O(g) (endothermique)
- O(g) + O2(g) + M-> O3(g) + M (exothermique)
- O(g) + O2(g) + M-> O3(g) + M (exothermique)
3O2(g) + UV photon -> 2O3(g) (bilan réactionnel)
le mécanisme de Chapman – destruction
- O3(g) + UV photon -> O2(g) + O(g) (endothermique)
- O(g) + O3(g) + M-> 2O2(g) + M (exothermique)
2O3(g) + UV photon -> 3O2(g) (bilan réactionnel)
Quelles sont les facteurs contrôlant la production et destruction de l’ozone?
- La disponibilité de rayonnement UV qui décroit plus on s’approche de la surface
- La densité de l’atmosphère qui décroit en altitude
(La combinaison optimale se situe entre 15 et 35 km – la couche d’ozone. 90% de l’ozone de la planète.)
Qu’est-ce que le GOE (Great oxydation event)
Apparition catastrophique de l’O2 à 2,3 Ga
(paléoprotérozoïque) - de 10-5 à 10-1 PAL
Transition vers des conditions oxydantes sur la surface terrestre
Le GOE a permis l’apparition de la vie complexe et l’apparition de plusieurs espèces minérales puisque des éléments pouvaient se présenter avec plus d’un état d’oxydation en surface
Preuve du GOE
1) Les paléosols : lors de l’altération chimique dans des conditions anoxiques, le Fe des roches reste Fe2+ et donc soluble
2) Les lits rouges (red beds) : Sédiments contenant des oxydes et hydroxyde de Fe colorent
3) Dépôts d’U détritiques
4) BIF – formations de Fe : Le Fe2+ est soluble, mais pas le Fe3+
5) Les δ34S dans les sulfures sédimentaires (Py) montrent une augmentation à partir de 2,3 Ga.
Pourquoi est-ce que la couche d’ozone se situe entre 15 et 35 km d’altitude?
Dans la stratosphère, l’ozone est produit par l’interaction de l’O et des rayonnements UV. À partir d’environ 50 km, les rayons UV ont assez d’É pour dissocier l’O2 qui se recombine avec d’autres O2 pour former O3. Sa quantité demeure à peu près constante à cause d’une série de réactions photochimiques: le mécanisme de Chapman.
Qu’est-ce qui explique les grandes variations de température dans l’atmosphère terrestre?
La température atmosphérique est liée à l’interaction (directe ou indirecte) des radiations solaires avec les molécules ou atomes gazeux. Près de la surface de terrestre, jusqu’à 17 km, la température décroit avec l’altitude puisque les gaz sont principalement chauffés par la réflexion de radiation sur la surface de la Terre. La température se remet à monter par la suite principalement à cause des interactions en la couche d’ozone et les rayons UV. De 50 à 85 km les températures décroissent puisqu’il n’y a plus d’ozone et moins d’interactions. Finalement la température remonte en altitude passée 85 km puisque les l’atmosphère se met à réagir avec des rayonnements UV de haute énergie de courtes longueurs d’onde.
