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Couches de l'atmosphère – température, pression et composition selon l'altitude

GéographieTemps et climat15–16 ans

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Lancez un ballon-sonde ou une fusée-sonde à travers la troposphère, la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère. La sonde note dans un tableau la température, la pression et l'ozone à chaque altitude, et le graphique montre la température qui baisse, monte, baisse puis remonte avec l'altitude, tandis que la pression diminue environ de moitié tous les 5,5 km. La colonne d'atmosphère indique où se trouvent la météo, les avions de ligne, la couche d'ozone, les météores et les aurores, et une barre donne la composition de l'air à l'altitude choisie. Passez d'un air tropical à un air des latitudes moyennes ou polaire pour déplacer la tropopause, ou retirez de l'ozone pour voir pourquoi la stratosphère se réchauffe et combien d'UV en plus atteignent le sol.

Leçon : Structure de l'atmosphère : couches, profils de température et de pression, composition de l'air et rôle de la couche d'ozone

Ce qu’elle montre

L'atmosphère est divisée en couches selon la façon dont la température varie avec l'altitude. Dans la troposphère, l'air est chauffé par le sol : il se refroidit d'environ 6,5 °C par kilomètre ; presque toute la vapeur d'eau et la météo s'y trouvent. Dans la stratosphère, l'ozone absorbe le rayonnement ultraviolet et réchauffe l'air jusqu'à environ 0 °C vers 50 km. La mésosphère se refroidit de nouveau jusqu'à environ −90 °C, et dans la thermosphère l'air, très raréfié, est chauffé par les rayons X et l'ultraviolet extrême. Les profils suivent l'atmosphère standard américaine de 1976 ; la pression découle de l'équilibre hydrostatique. Le cas sans ozone est une illustration simplifiée.

Mode d’emploi

Cliquez sur Lancer la sonde pour envoyer un ballon-sonde (il éclate vers 30–33 km) ou une fusée-sonde (jusqu'en haut du graphique) ; chaque kilomètre ajoute une ligne au tableau et un point au graphique. Faites glisser vers le haut ou le bas sur le dessin, ou utilisez le curseur Altitude, pour lire température, pression, masse volumique, ozone et composition à toute altitude. Modifiez Latitude, Quantité d'ozone, Graphique et Plage d'altitude, puis essayez les trois tâches.

Paramètres modifiables

  • Latitude (type d'atmosphère) Latitudes moyennes (atmosphère standard), Tropicale, Polaire
  • Quantité d'ozone par rapport à aujourd'hui 0–100 %
  • Plage d'altitude affichée 0–120 km, 0–600 km
  • Graphique Température, Pression, Ozone
  • Altitude de la sonde 0–600 km
  • Sonde Ballon-sonde, Fusée-sonde
  • Afficher nuages, avions, météores et aurores

Questions à explorer

  1. Pourquoi la température augmente-t-elle avec l'altitude dans la stratosphère mais diminue-t-elle dans la troposphère ?
  2. Quel pourcentage de la pression au niveau de la mer reste-t-il, environ, à l'altitude de la tropopause ?
  3. Pourquoi un thermomètre dans la thermosphère ne chaufferait-il pas, alors que le gaz y dépasse 500 °C ?

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