Quelles sont les couches de l’atmosphère ? What are the atmosphere layers?
L'atmosphère terrestre se compose de quatre couches distinctes :
- La troposphère;
- La stratosphère;
- La mésosphère;
- La thermosphère.
Note : Pour identifier chacune des zones de transition entre ces couches, on change le suffixe -sphère par l'expression « pause » :
- Tropopause;
- Stratopause;
- Mésopause;
- Thermopause.
Earth’s atmosphere is divided into four distinct layers:
- Troposphere
- Stratosphere
- Mesosphere
- Thermosphere
Note: To identify each of the transition zones between these layers, the suffix "sphere" is simply replaced with "pause," to give:
- Tropopause
- Stratopause
- Mesopause
- Thermopause
1 - La troposphère
La troposphère est la plus basse et donc la première couche de notre atmosphère. On y trouve la majeure partie des gaz et de la vapeur d'eau terrestres, c'est pourquoi la majorité des phénomènes météo se produisent dans cette couche.
La troposphère n'est pas une masse uniforme : on y rencontre différentes températures, pressions et densités, que l'on s'y déplace verticalement ou horizontalement.
Cette couche est sensible au rayonnement solaire réfléchi par la surface terrestre : cette dernière se réchauffe sous l'effet des rayons du Soleil, puis, en raison de principes thermodynamiques, l'air chaud se déplace horizontalement et verticalement dans la troposphère.
Les déplacements d'importants volumes d'air peuvent, à plus grande échelle, réchauffer également les parties les plus hautes de la troposphère. On appelle ces déplacements « systèmes météorologiques ».
L'épaisseur de la troposphère varie de 28 000 à 54 000 pieds. Cette épaisseur varie d'un lieu à l'autre sur le globe.
Les saisons font également varier l'épaisseur de la troposphère et la hauteur de la tropopause. Ces variations sont relativement nettes à proximité des courants-jets.
1 - Troposphere
The troposphere is the lowest and first layer of our atmosphere, and most weather occurs in this layer as most of the earth’s gases and water vapour are found in it.
The troposphere is not just one uniform mass. Temperature, pressure, density and moisture are different throughout the layer, both vertically and horizontally.
The troposphere is affected by the reflection of the sun’s energy from the surface of the earth. The surface heats up because of the sun, and through thermodynamic actions the heated air moves horizontally and vertically within the troposphere.
On larger scales, these air currents may warm the upper levels of the troposphere as well during the movement of large volumes of air. The movement of these massive volumes of air is referred to as weather systems.
The height of the troposphere varies from 28,000 feet to 54,000 feet. The troposphere’s height changes by its location.
Seasons affect the height of the troposphere and the transition zone, the tropopause. This change in height is rather abrupt near jet streams.
Ces courants-jets sont des vents puissants et sont provoqués par le fort contraste qu'il y a entre la troposphère et la stratosphère. Nous y reviendrons plus tard.
Dans la tropopause, la température la plus basse est de -56 °C; elle se réchauffe lentement au fur et à mesure que l'on se rapproche de la stratosphère.
La hauteur de la tropopause au niveau des pôles est d’environ 26 000 pieds (8 kilomètres) au-dessus de la surface terrestre; à l’équateur, elle est d’environ 59 000 pieds (18 kilomètres), pour une moyenne de 36 000 pieds (11 kilomètres).
2 - La stratosphère
À environ 50 000 pieds, la température se met à augmenter progressivement jusqu’à 0 °C (parfois même dépassant les 10 °C) en même temps que l’altitude. Cette couche est très différente de ce que l’on connaît sur Terre, où la température diminue avec l’altitude. La stratosphère ne contient qu’une infime quantité de vapeur d’eau, et ne connaît pas de déplacements d’air verticaux.
Pourquoi la température augmente-t-elle ?
La stratosphère abrite une couche d’ozone qui absorbe la majeure partie des rayons ultraviolets du Soleil, ce qui fait augmenter la température.
La zone de transition entre la stratosphère et la couche suivante (la mésosphère) s’appelle la stratopause. Cette zone voit le retour de la baisse de la température au fur et à mesure qu’augmente l’altitude, en raison de la disparition progressive de l’ozone dont nous parlions précédemment.
3 - La mésosphère
Dans la stratopause, l’épaisseur de la couche d’ozone diminue jusqu’à disparaître, ce qui entraîne une baisse de la température jusqu’au chiffre impressionnant de -80 °C. La mésosphère s’étend jusqu’à plus de 300 000 pieds (90 kilomètres) au-dessus de la surface de la Terre.
On rencontre ensuite une nouvelle zone de transition (la mésopause) entre la mésosphère et la prochaine couche, la thermosphère, et la température se réchauffe à nouveau.
4 - La thermosphère
La prochaine couche s’appelle la thermosphère. On y trouve très peu d’air. Le rayonnement ultraviolet du Soleil ainsi que les vents solaires y provoquent une forte augmentation de la température.
Celle-ci peut s’élever jusqu’à 1 700 °C !
Jet streams are powerful winds caused by the strong contrast between the troposphere and stratosphere; this topic will be discussed in further detail later.
In the transition area of the tropopause, the temperature starts at a chilly -56°C and warms up slowly as it reaches the stratosphere.
The height of the tropopause above the poles is about 26,000 feet (8 kilometres) from the surface, while at the equator is at about 59,000 feet (18 kilometres), averaging 36,000 feet (11 kilometres).
2 - Stratosphere
At around 50,000 ft, the temperature starts to increase gradually to 0°C (in some cases up to 10°C) as the altitude increases. This layer is very different than what we are used to down on earth, where temperature decreases with height. The stratosphere has a very low to almost nonexistent level of water vapour and a lack of vertical movement of the air.
Why is the temperature increasing?
There is a layer of ozone in the stratosphere; this ozone absorbs much of the sun's ultraviolet rays, which increases the temperature.
The transition zone between the stratosphere and the next layer (the mesosphere) is called the stratopause. The stratopause marks a repeat of the drop in temperature as height increases due to the thinning out of the previously mentioned ozone.
3 - Mesosphere
Within the stratopause, the ozone thickness decreases, thinning out to a nonexistent amount. This results in a loss of temperature, dropping to a mere -80°C. The mesosphere layer extends up to 300,000 feet (90 kilometres) above earth.
A new transition zone (mesopause) starts between the mesosphere and the next layer called thermosphere, and the temperature starts warming up again.
4 - Thermosphere
This next layer is the thermosphere. There is very little air in this layer. The force of the sun’s ultraviolet rays alongside solar winds causes a dramatic increase in temperature.
The temperature can rise up to 1,700°C!
5 - L’exosphère
Il existe une dernière couche, l’exosphère, qui n’a qu’un effet minime sur la météo et peu d’intérêt pour l’aviation.
5 - Exosphere
There is one more layer that has minimal impact on both aviation and weather called the exosphere.
À partir de cette couche, la Terre ne retient plus les particules. Ces dernières sont désormais exposées à l’espace et aux rayonnements. C’est dans cette couche que se produisent les aurores boréales.
Et puisqu'une image vaut mille mots :
This layer marks where the earth can no longer hold on to particles. The particles are now in direct contact with space, interacting with radiation. This layer is where aurora borealis occurs.
And because a picture's worth a thousand words:
