exposé E.S. L’atmosphère

« Intro : L’atmosphère terrestre joue un rôle fondamental dans les interactions entre la Terre et les rayonnements qu’elle reçoit.

Ces rayonnements, provenant du Soleil ou émis par la Terre elle-même, sont en partie absorbés, réfléchis ou diffusés par l’atmosphère.

Nous nous demanderons donc quelles sont les caractéristiques de l’atmosphère expliquant ces différents types d’interactions ? Nous verrons d’abord comment l’atmosphère absorbe les rayonnements grâce à sa composition, puis nous étudierons le modèle du corps noir pour comprendre l’émission infrarouge de la Terre. Partie 1 : L’atmosphère agit comme un filtre complexe, elle absorbe certains rayonnements et en laisse passer d’autres, en fonction des gaz présents. 1.

Nous voyons dans le 1er document que certains gaz spécifiques absorbent certaines longueurs d’ondes précises du rayonnement solaire : comme nous l’avons vu l’année dernière, chaque rayonnement possède un spectre lumineux comme celui-ci (image spectre).

Cette partie sont les ultraviolets, celle-ci les infrarouges, et celle-ci, la lumière du visible, celle que nous voyons à l’œil nu.

La courbe d’absorption des rayonnements de l’atmosphère montre que certains rayonnements sont fortement absorbés par des gaz spécifiques. * Les rayons ultraviolets (UV) sont absorbés majoritairement par l’ozone (O₃) dans la stratosphère.

C’est ce qui protège les êtres vivants des effets nocifs de ces rayons. * Les rayonnements infrarouges (IR) sont absorbés par des gaz comme la vapeur d’eau (H₂O), le dioxyde de carbone (CO₂) et le méthane (CH₄). Ces gaz sont responsables de l’effet de serre. * Les longueurs d’onde visibles, en revanche, ne sont pratiquement pas absorbées et traversent l’atmosphère jusqu’à atteindre la surface terrestre. 2.

Nous voyons dans le document 3 que * Les gaz principaux comme le Diazote (78%) et le dioxygène(21%) sont ceux qui n’absorbent pas beaucoup de rayonnement. * Alors que, les gaz traces présents en faible concentration, sont ceux qui jouent un rôle crucial.

Par exemple, l’ozone dans la stratosphère est responsable de l’absorption des UV, tandis que le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau absorbent les infrarouges émis par la Terre. Ainsi, l’atmosphère, par sa composition chimique et sa structure en couches, absorbe de manière sélective les rayonnements en fonction de leur longueur d’onde.

Ces interactions protègent la Terre des rayonnements nocifs. Partie 2 : L’étude du rayonnement infrarouge terrestre repose sur le modèle du corps noir qui permet de comprendre comment la Terre réémet l’énergie qu’elle reçoit. 1.

Le modèle du corps noir décrit un objet idéal, qui absorberait parfaitement toute l’énergie qu’il reçoit sans la réfléchir.

Cette énergie ferait chauffer l’objet et elle réemmeterait ses propres rayonnements fonction de sa chaleur.

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