La couche de l'atmosphère la plus proche de la Terre, la troposphère, c'est là que se déroule pratiquement toute la météo et l'action des nuages qui aident à définir notre ciel. Au-dessus se trouve la deuxième couche atmosphérique la plus basse: la stratosphère, dont la limite inférieure avec le troposphère vient marqué par le tropopause.
La stratosphère - du nom de ses couches d'air "stratifiées" qui ne se mélangent pas beaucoup verticalement - joue un rôle clé dans la protection de la biosphère contre Le rayonnement UV grâce à sa couche d'ozone, et se trouve également être l'endroit où vous passez une grande partie de vos vols dans un avion à réaction commercial.
Caractéristiques de base de la stratosphère
Alors que la hauteur de la tropopause varie - elle est plus élevée au-dessus de l'équateur qu'au-dessus des pôles, et plus élevée en été que l'hiver - la stratosphère s'étend à peu près entre environ 6 miles à 30 miles au-dessus du niveau de la mer au milieu latitudes.
Les températures restent assez stables dans la partie la plus basse de la stratosphère, mais augmentent ensuite rapidement avec l'augmentation de l'altitude jusqu'à la
stratopause, la limite – située à environ 30 milles d'altitude – entre la stratosphère et la mésosphère, la couche atmosphérique sus-jacente.Cette élévation de température avec altitude dans la stratosphère - à l'opposé de la situation dans la troposphère, où la température baisse à mesure que l'on monte - est due à la présence de ozone, une forme de molécule d'oxygène qui se réchauffe en absorbant le rayonnement ultraviolet de l'énergie solaire. Cela maintient les conditions sur Terre beaucoup plus hospitalières qu'elles ne le seraient autrement.
Composition de la stratosphère
Outre la plus grande quantité de ozone – et des concentrations plus faibles de vapeur d'eau, de manière significative – la composition de la stratosphère ressemble à celle de la troposphère, dominée par l'azote et l'oxygène avec des traces d'autres gaz tels que l'argon.
L'augmentation de la température dans la stratosphère décourage les mouvements verticaux et le mélange de l'air, ce qui rend cette couche d'atmosphère calme par rapport au royaume troposphérique en dessous. Cette stabilité et cette faible quantité de turbulence ainsi que la densité de l'air plus faible à ces altitudes, ce qui permet pour atteindre une efficacité de vol maximale, c'est pourquoi les jets commerciaux naviguent généralement dans la basse stratosphère.
Remarquablement, certains bactéries et d'autres microbes flottent dans la stratosphère: les formes de vie les plus connues de notre système planétaire.
Nuages stratosphériques
La stratosphère est généralement sans nuages en raison de son air extrêmement sec et chaud. Cependant, en hiver aux pôles et à proximité, les températures glaciales dans la stratosphère inférieure et moyenne peuvent produire les beaux nuages de la haute atmosphère connus sous le nom de nuages stratosphériques polaires. Les nuages stratosphériques polaires composés de cristaux de glace sont également appelés nacré ou alors nuages de nacre en raison de leur irisation frappante.
Une autre variété de nuages stratosphériques polaires contient des gouttelettes d'acide nitrique et d'eau. Ces nuages stratosphériques peuvent diminuer l'ozone en fournissant une surface pour les réactions chimiques qui convertissent le chlore en radicaux libres destructeurs d'ozone et en éliminant l'acide nitrique stratosphérique, qui réagit avec le chlore pour le rendre moins destructeur.
Les nuages stratosphériques polaires, qui se forment généralement entre environ six et 15 milles d'altitude, ne sont pas les plus hauts de notre atmosphère: ils seraient nuages nocturnes, qui se forment dans la mésosphère estivale à des hauteurs d'environ 50 milles.
Orages et événements lumineux transitoires
Des nuages orageux vigoureux peuvent en fait s'introduire légèrement dans la stratosphère la plus basse sous la forme de ce qu'on appelle dépassement des sommets résultant d'une convection intense (montée d'air chaud). Les turbulences associées à de telles des orages crée une zone localisée de mélange entre la troposphère et la stratosphère.
Les champs électriques causés par les orages, qui créent bien sûr des éclairs en leur sein et jusqu'à la surface de la Terre, déclenchent des impulsions lumineuses colorées dans la haute atmosphère, appelées Événements lumineux transitoires (TLE).
Un type de TLE, connu sous le nom de jet bleu, consiste en une décharge bleue conique qui se déclenche dans la stratosphère à partir du champ créé par le sommet du nuage chargé positivement de l'orage et la zone chargée négativement formée au-dessus. On pense que les jets bleus transportent de la vapeur d'eau ainsi que des oxydes nitriques et nitreux dans la stratosphère et y diminuent également localement les concentrations d'ozone.
Un autre TLE, le lutin rouge, prend naissance à des altitudes au-dessus de la stratosphère, mais ses « streamers » peuvent se propager vers le bas dans cette couche.