La planète terre est la seule planète du système solaire sur laquelle sont notées la présence de la vie et de l’eau à l’état liquides. Ces deux caractéristiques sont liées à la composition de son atmosphère et au rôle joué par cette dernière.
II-1. L’atmosphère terrestre
L’atmosphère terrestre est un mélange de plusieurs gaz dont les plus importants quantitativement sont le diazote N2 (78%° et le dioxygène O2 (21%).
L’atmosphère terrestre est un ensemble de cinq couches superposées :
- La troposphère : Elle une épaisseur d’environ 13 Km. Elle forme les nuages est à l’origine des mouvements atmosphériques.
- La stratosphère : Elle a une épaisseur avoisinant 37 km. C’est au niveau de la stratosphère qu’on retrouve l’ozone, qui est le gaz qui absorbe le plus les rayons ultraviolets du soleil.
- La mésosphère qui n’absorbe pas trop de rayonnement solaire
- La thermosphère : Cette couche est très sensible aux rayons solaires et elle est caractérisée par une augmentation de la température avec l’altitude.
- L’ionosphère : Dans cette couche de l’atmosphère, des molécules sont décomposées par les rayons solaires. En effet, à cause de son état de conductibilité électrique, les gaz présents dans cette couche sont partiellement ionisés par les rayons solaires.
II-2. Importance de l’atmosphère
Le soleil émet de l’énergie sous forme de rayonnement dans toutes les directions du système solaire. L’énergie reçue par une planète dépend de la distance qui la sépare du soleil. En effet, l’énergie reçue par une planète est inversement proportionnelle au carré de la distance de cette au soleil.
La quantité d’énergie qui arrive dans l’atmosphère terrestre ou rayonnement solaire incident est 342 W.m2. Après son entrée dans l’atmosphère terrestre, ce rayonnement subira de nombreuses modifications :
Au niveau de la stratosphère (haute atmosphère), on assiste à une absorption de la majeure partie des rayons ultra-violets par l’atmosphère, les nuages, les aérosols. Ces sont transformés en rayons infra-rouges.
Au niveau la troposphère (basse l’atmosphère), une partie du rayonnement solaire est réfléchie et une autre absorbée. Celle absorbée, en rencontrant des particules de petites tailles sera réémise dans toutes les directions : ce phénomène est appelé diffusion.
Enfin, le flux solaire incident subit une absorption, faible au niveau de l’atmosphère, forte au niveau de l’océan des végétaux et des continents qui s’échauffent.
Une partie enfin arrivera à la surface de la terre. Elle-même aura deux éventuelles destinées : une partie sera transformée en rayonnements infra-rouges et réémise vers l’atmosphère où ces derniers seront absorbés par les gaz à effet de serre (vapeur d’eau, CO2, méthane) qui s’échaufferont et renverront cette chaleur vers la terre : c’est l’effet de serre. L’autre partie sera transformée en énergie latente de changement d’état.
Le schéma ci-dessous résume les différentes modifications subies par le rayonnement solaire incident
C’est grâce à l’atmosphère et à l’effet de serre (assuré la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone, le méthane qui sont dits gaz à effet de serre) que la température à la surface de la terre est de + 15°C. En leur absence, elle serait de – 18°C, température incompatible avec la vie et la présence d’eu à l’état liquide.