Si notre atmosphère contient principalement de l’azote, celui-ci est également doté d’oxygène – fort heureusement pour nous. L’eau joue quant à elle un rôle important dans les basses couches de l’atmosphère qui contiennent également du CO2 et quelques autres polluants.
La composition de l’atmosphère
L’air de l’atmosphère de la Terre est essentiellement constitué d’azote moléculaire (N2), à raison de 78,09 % et d’oxygène (O2) à hauteur de 20,95 %. Le reste se sépare en très faibles taux d’autres gaz chimiquement neutres (gaz rares) : argon, dioxyde de carbone, Krypton, Xenon, Helium, Néon, Ozone, radon et hydrogène.
Il faut savoir que les proportions évoquées ci-dessus sont constantes dans l’air sec, c’est-à-dire dépourvu de vapeur d’eau. Ainsi, ces mêmes proportions peuvent varier dans les basses couches de l’atmosphère où se trouve une quantité bien plus importante de dioxyde de carbone (CO2) ainsi que des aérosols et d’autres composants, qui sont d’ailleurs souvent des polluants.
Le rôle primordial de l’eau et la notion de gaz parfait
Présente sous ses trois formes – gazeuse, liquide et solide – l’eau passe d’un état à un autre, ce qui a pour effet d’absorber ou de dégager de l’énergie. Ainsi, les dynamiques à l’œuvre dans l’atmosphère s’en trouvent influencées. Il faut également savoir que l’eau à l’état gazeux est le principal gaz à effet de serre, car celle-ci est capable d’absorber efficacement les infrarouges et de transporter la chaleur sur de grandes distances. Par ailleurs, la vapeur d’eau intervient dans des proportions parfois très inégales : de 0,1 % en Sibérie à 5 % dans les régions maritimes équatoriales. De manière générale, il est possible de dire que nous respirons un mélange d’air sec et de vapeur d’eau.
Si l’air sec est plutôt rare, les chercheurs utilisent une autre notion pour étudier le comportement de l’atmosphère : le gaz parfait. Cette notion de gaz parfait considère les composants comme indépendants les uns des autres, si bien qu’il existe la même relation entre la température, le volume ainsi que la pression – et ce peu importe la nature du gaz. Il s’agit d’un modèle offrant une approximation intéressante afin de calculer la dynamique de l’atmosphère terrestre.
La pollution atmosphérique
La composition de l’air peut être modifiée par les pollutions atmosphériques essentiellement d’origine humaine (trafic routier, industries, agriculture, etc.), mais qui peuvent être également naturelles (par exemple le volcanisme). Les principales conséquences de la pollution sont : le smog, les pluies acides, l’augmentation de l’effet de serre ou encore le célèbre trou de la couche d’ozone.
Citons quelques polluants : les particules fines en suspension dans l’air (PM10, PM2, 5, PM1) et les oxydes de carbone, de soufre et d’azote. Il y a également les hydrocarbures légers, les composés organiques volatils (COV) ainsi que les métaux tels que le mercure, le plomb ou encore le cadmium.
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