L'unique moteur de la circulation atmosphérique est l'ensoleillement. Sous les contraintes de la gravité, de la poussée d'Archimède et de la force de Coriolis due à la rotation de la Terre, les différences de température entre l'équateur et les pôles font circuler l'air tout autour de la Terre.
L'oxygène et l'azote, qui constituent l'air que nous respirons, ont chacun une masse qui est un peu supérieure à un kilo pour un mètre cube, à pression ordinaire. Comme tout corps qui a une masse, l'air subit l'effet de l'attraction terrestre et reste donc prisonnier de notre planète.
La production d'oxygène débute probablement à l'Archéen il y a 3,5 milliard d'années avec l'apparition de procaryotes autotrophes, des cyanobactéries dont les communautés sont à l'origine d'immenses dépôts de carbonates fossiles, les stromatolithes.
On appelle « atmosphère » l'enveloppe gazeuse qui entoure certains corps célestes comme, par exemple, la Terre, Vénus ou Mars. Les gaz sont maintenus autour de ces corps célestes par la force gravitationnelle qui les retient et les empêche de s'échapper vers l'espace.
L'atmosphère est si mince qu'on peut se représenter son épaisseur relativement à la Terre comme la pelure d'une pomme relativement à l'ensemble du fruit. C'est la force d'attraction de la Terre qui retient l'atmosphère autour du globe.
– notre planète est entourée d'une atmosphère gazeuse d'une centaine de kilomètres d'épaisseur ; – parmi les gaz qui composent cette atmosphère, il y a de l'oxygène. Dans l'espace, il n'y a rien du tout, ni atmosphère ni oxygène. Personne ne peut donc y respirer.
Dans un reportage signé CNN, Matt Richmond a tenté de décrire l'odeur si caractéristique de l'espace. "Les astronautes décrivent cette odeur comme un mélange de poudre (à canon), de steak très grillé, de framboises et de rhum".
En effet, la Lune est souvent considérée comme dépourvue d'atmosphère, car elle n'absorbe pas de quantité mesurable de radiations, elle ne se décompose pas en couches et ne circule pas à la surface de la Lune.
L'atmosphère primitive s'est formée il y a plus de 4 milliards d'années, alors que la Terre se refroidissait et que certains éléments très légers se sont échappés du magma originel pour former l'enveloppe atmosphérique de l'époque, composée essentiellement d'hydrogène et d'hélium.
La condensation de surface : sur une surface de température inférieure à la température du point de rosée de l'air, la condensation se produit dans la couche d'air en contact avec la surface froide. L'eau libérée se colle à cette surface et la mouille sans qu'il y ait de condensation dans la masse.
L'atmosphère protège la vie sur terre : ▪ elle absorbe le rayonnement solaire ultraviolet ; ▪ elle réchauffe la surface de la terre par la rétention de chaleur (effet de serre) ; ▪ elle réduit les écarts de température entre le jour et la nuit. L'air contient un gaz indispensable à la vie : le dioxygène (O2).
II – Le rôle de l'atmosphère.
– de protéger la Terre des rayons UV issus du Soleil (couche d'ozone); – de protéger la Terre du bombardement des météorites; – de maintenir la température terrestre à une moyenne de 15°C; – de respirer.
Mésosphere, caractéristiques d'altitude et de température
C'est à sa limite supérieure que l'on trouve les températures les plus basses de l'atmosphère terrestre : la température peut y descendre localement jusque 100 K (-173°C).
La Fédération aéronautique internationale (FAI), qui catalogue les standards et les données en matière d'astronautique et d'aéronautique, considère également que l'espace débute à 100 km au-dessus du niveau de la mer. Après tout, il s'agit d'un chiffre rond.
L'air n'est rien d'autre qu'un mélange de divers gaz. L'air dans l'atmosphère se compose d'azote, d'oxygène, qui est une substance indispensable à la survie des animaux et des hommes, de dioxyde de carbone, de vapeur d'eau et de petites quantités d'autres éléments (argon, néon, etc.).
Ce sont les océans. Pour deux raisons : c'est là que vit le phytoplancton, ou plancton végétal, formé de minuscules algues. Celui-ci constitue une biomasse bien plus importante que celle des forêts. C'est lui le premier producteur d'O2 et recycleur de CO2.
Les premiers organismes vivants seraient donc apparus sur Terre à peine quelques centaines de millions d'années après la formation de la planète. Les travaux scientifiques contemporains sur les origines de la vie adoptent des approches très diverses, qu'elles soient ancrées dans la biologie, la biochimie ou la chimie3.
Vous êtes-vous déjà demandé ce qui se passerait si la Terre perdait subitement son atmosphère ? Selon les scientifiques d'ailleurs, l'atmosphère terrestre se dissipe gentiment, peu à peu.
Contrairement à ce que vous pouvez penser, il y a bien de l'air dans l'espace! Mais cet air est extraordinairement dilué. Ainsi, dans l'air que nous respirons, il y a environ 30 milliards de milliards de molécules d'air (azote + oxygène) par centimètre cube.
La dynamique des masses d'air est due à un principe physique simple : l'air chaud monte et l'air froid descend. Ce principe explique la formation des vents d'altitude et de surface. Les vents de surface sont capables de mettre en mouvement, d'entraîner, les masses d'eau océanique, créant les courants océaniques.
L'atmosphère terrestre est l'enveloppe gazeuse, entourant la Terre, que l'on appelle air. L'air sec se compose à 78,087 % de diazote, à 20,95 % de dioxygène, à 0,93 % d'argon, à 0,041 % de dioxyde de carbone, et de traces d'autres gaz.
Des millions d'années de pluies
Pendant des millions d'années, un déluge de pluies torrentielles s'est abattu sur la Terre : l'eau, restée liquide grâce à la baisse de température, se répand alors sur la planète, formant les océans.
La troposphère ou basse atmosphère : riche en vapeur d'eau et en nuages, son épaisseur est d'une dizaine de kilomètres et la température y décroît régulièrement ( en moyenne de + 15 °C à - 56 °C ) La stratosphère ou moyenne atmosphère: jusqu'à une cinquantaine de kilomètres d'altitude.
Dans le contexte de la guerre froide, l'exploration de la Lune est davantage motivée par la lutte entre les deux superpuissances de l'époque — les États-Unis et l'Union soviétique — que par la recherche scientifique, même si le programme Apollo permet de ramener près de 380 kilogrammes de roches lunaires sur Terre.