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Fonctionnement de la météo

On août 24, 2021 by

Le soleil émet une grande quantité d’énergie, qui se déplace dans l’espace sous forme de rayonnement à ondes courtes. Seule une infime partie de cette puissance atteint réellement la surface. Mais la majeure partie de l’atmosphère n’est pas directement chauffée par le rayonnement solaire, mais plutôt par le rayonnement terrestre que la planète elle-même émet.

Avez-vous déjà vu une vidéo de quelqu’un faisant frire un œuf sur le trottoir par une journée chaude? C’est la chaleur émise par la chaussée qui fait la friture, pas le soleil, malgré le fait que la chaussée ait été chauffée par le soleil au début. La surface de la Terre absorbe le rayonnement solaire et émet un rayonnement terrestre.

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Pourquoi l’air absorbe-t-il ce rayonnement brassé à la maison sur le rebond au lieu de l’énergie solaire fraîche? Eh bien, une Terre chargée de soleil émet un rayonnement à ondes longues. Alors que les molécules de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone permettent simplement le passage des ondes courtes entrantes, elles absorbent les ondes longues de la Terre, chauffant l’atmosphère à partir de zéro. C’est pourquoi un alpiniste rencontrera des conditions de plus en plus froides au fur et à mesure de son ascension, bien qu’il se rapproche effectivement du soleil.

Les scientifiques divisent l’atmosphère en quatre couches en fonction de la température.

  1. Troposphère: À l’exception des satellites et de certains avions, notre monde entier réside dans cette couche inférieure. Même les montagnes les plus hautes ne grattent pas sa limite supérieure, appelée tropopause, à environ 11 km au-dessus du niveau de la mer (l’épaisseur de la troposphère varie en fonction de la latitude et de la saison). À ce stade, la baisse constante de la température qui se produit à mesure que l’élévation augmente s’arrête. La troposphère contient tout notre temps et 80% de la masse d’air de la planète. Rappelez-vous, plus l’altitude est basse, plus la pression atmosphérique est élevée. Même si cette couche n’est pas aussi épaisse que les couches d’altitude supérieure, les molécules sont plus serrées.
  1. Stratosphère: Cette couche s’étend encore à 23 miles (37 km) dans le ciel, se terminant à 30 miles (48 km) au-dessus de la surface de la planète à la stratopause. Si vous montiez dans l’atmosphère, la diminution constante de la température que vous avez ressentie dans toute la troposphère s’arrêterait à la tropopause et resterait constante pendant les 12 premiers milles (20 km) de la stratosphère. À ce stade, la température recommencerait à grimper, grâce à l’ozone, qui absorbe le rayonnement ultraviolet du soleil. La température continuerait d’augmenter jusqu’à ce que vous atteigniez la stratopause.
  1. Mésosphère: Au-dessus de la stratopause, la troisième couche de l’atmosphère commence à se refroidir progressivement à mesure que vous vous rapprochez de la mésopause, située à plus de 80 km au-dessus de la surface de la Terre. Les températures les plus froides de l’atmosphère se produisent ici, plongeant jusqu’à -130 degrés Fahrenheit (-90 degrés Celsius).
  1. Thermosphère : La couche finale de l’atmosphère terrestre s’étend de la mésopause jusqu’au bord même de l’espace. Les molécules d’air dans cette couche de faible densité sont littéralement rares. Comme les molécules ont moins de masse, elles absorbent le rayonnement solaire beaucoup plus rapidement. Les températures dans la thermosphère peuvent atteindre plus de 3 100 degrés Fahrenheit (1 700 degrés Celsius). Cependant, il ne ferait pas aussi chaud en raison de la faible densité. Pensez à une molécule d’azote à 3 100 degrés comme un chien malodorant. Si vous étiez entouré d’une douzaine d’entre eux répartis sur un terrain de football, vous remarqueriez à peine la puanteur. Mais rangez-vous dans un placard à balais avec eux, et vous serez bientôt à bout de souffle.

Examinons maintenant comment les forces derrière la température et la pression de l’air affectent le temps.

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