Les couches de l'atmosphère représentent la division de l'atmosphère terrestre avec comme critère principal la variation de la température en fonction de l'altitude. En ce sens, les couches de l'atmosphère sont : la troposphère, la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère. Chaque couche de l'atmosphère a un régime thermique et une composition chimique spécifiques.
Qu'est-ce que l'atmosphère?
L'atmosphère est un ensemble de particules microscopiques en mouvement constant. Constituée de gaz, de vapeur d'eau et de composés solides, elle remplit des fonctions extrêmement importantes pour le maintien et la survie des êtres vivants. Verticalement, l'atmosphère est divisée en quatre couches distinctes, qui varient en fonction de leur composition et de leur température.
Il convient de noter que l'épaisseur de l'atmosphère est de 480 kilomètres et qu'environ 90 % de la masse totale de l'atmosphère est confinée dans les 20 premiers kilomètres et 99,9 % dans les 50 premiers kilomètres. Au-dessus de 100 kilomètres d'altitude, il n'y a plus qu'un millionième de la masse totale de l'atmosphère.
Les couches de l'atmosphère
Les recherches montrent que les propriétés de l'atmosphère varient au fur et à mesure que l'on s'élève en altitude. Dans ce scénario, en fonction des variations enregistrées dans la composition chimique, la densité, la température et le mouvement des gaz, les scientifiques divisent l'atmosphère en quatre couches distinctes.
Ainsi, chaque couche a un régime thermique et une composition chimique spécifiques. En outre, il existe ce que l'on appelle des "ruptures", des régions qui limitent les couches et où se produisent les variations maximales des caractéristiques physiques de chacune d'entre elles.
Troposphère
La première d'entre elles, appelée troposphère, représente la couche la plus importante pour les êtres vivants, car elle fournit les gaz essentiels à leur maintien et à leur survie. C'est la couche la plus proche de la surface de la Terre, avec une distance d'environ 17 kilomètres jusqu'à sa limite supérieure et un volume de 80 % du total. La température est un autre aspect important de la troposphère ; elle diminue à mesure que l'altitude augmente.
La quasi-totalité de la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère est concentrée dans la troposphère. Cela signifie que pratiquement tous les phénomènes météorologiques que nous observons tous les jours se produisent dans cette couche, comme la formation des nuages. La vapeur d'eau atmosphérique trouve son origine dans les processus d'évaporation et de transpiration qui ont lieu à la surface de la Terre.
Stratosphère
La deuxième d'entre elles, appelée stratosphère, a également une grande importance pour les êtres vivants, car elle englobe la couche d'ozone. Elle s'étend de la limite supérieure de la tropopause à environ 50 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. La stratosphère ne contient que 19 % des gaz atmosphériques. Cependant, elle contient très peu de vapeur d'eau, ce qui se traduit par une plus faible concentration de nuages dans cette région.
Dans la stratosphère, la température augmente avec l'altitude. En effet, les molécules d'oxygène présentes dans cette couche absorbent le rayonnement ultraviolet émis par le soleil, ce qui entraîne la formation d'ozone et, par conséquent, de la couche d'ozone.
La mésosphère
La troisième d'entre elles, appelée mésosphère, représente la couche la plus froide de l'atmosphère. Elle s'étend de la limite supérieure de la stratopause à environ 80 ou 85 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. La mésosphère se caractérise par des températures qui diminuent au fur et à mesure que l'altitude augmente. Les gaz de cette couche se raréfient avec l'altitude. Par conséquent, l'échauffement produit par l'incidence du rayonnement ultraviolet devient également de plus en plus faible, ce qui entraîne une diminution de la température avec l'altitude.
Bien que la mésosphère soit très raréfiée, les gaz présents dans cette couche sont encore suffisamment épais pour ralentir la plupart des météores et produire leur allumage, les empêchant ainsi d'atteindre la surface de la Terre.
Thermosphère
La dernière de ces couches, appelée thermosphère ou ionosphère en raison de la forte concentration d'ions dans la région, représente la couche la plus chaude de l'atmosphère. Elle s'étend de la limite supérieure de la mésopause à environ 640 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre.
Dans la thermosphère, la température augmente avec l'altitude. Cela s'explique par le fait que le rayonnement solaire très énergétique est absorbé par la petite quantité d'oxygène résiduel encore présente dans cette région. C'est dans cette couche que l'on peut observer les aurores boréales et australes.
L'atmosphère remplit des fonctions importantes, telles que la filtration des rayons ultraviolets nocifs et le maintien de la température moyenne de la Terre grâce à l'effet de serre, ce qui permet d'éviter de grandes variations de température entre le jour et la nuit. En d'autres termes, c'est grâce à l'atmosphère que la vie sur la planète est possible.