Prenons un peu de hauteur aujourd'hui. L'atmosphère est l'enveloppe gazeuse qui entoure la planète. Elle peut être divisée en cinq couches différentes en fonction de la température, de la pression et même de la météorologie. Des nuages peuvent être observés dans les 3 premières couches, même s'ils sont de plus en plus rares à mesure qu'on s'éloigne en direction de l'espace.
Tout en bas, en contact avec la surface de la Terre, se trouve la troposphère. C'est là que se déroulent les phénomènes météorologiques. Presque tous les nuages, et donc la vapeur d'eau, y sont concentrés. En prenant de l'altitude, on constate que la température diminue de manière relativement uniforme, en fonction de l'humidité de l'air ambiant. Au sol, la température est en moyenne de 14 °C, alors qu'elle peut atteindre -60 °C à la limite de la couche suivante, la stratosphère.
La pression diminue également du bas vers le haut de la troposphère, au début d'un hectopascal tous les 8 mètres. Cependant, plus on s'élève, plus il faut parcourir de distance pour que la pression diminue d'un hectopascal. Cela s'explique par le fait que l'air est compressible.
A environ 11 kilomètres d'altitude se trouve la limite de la troposphère au-dessus de l'Europe centrale, appelée tropopause. La hauteur de la tropopause dépend toutefois en grande partie de la température. Au-dessus des pôles, la tropopause se situe à environ 8 km d'altitude, et au-dessus des tropiques, à 16 km.
Au-dessus de la troposphère se trouve la stratosphère. La température y diminue d'abord à peine, puis une très forte inversion s'ensuit, c'est-à-dire qu'au lieu de la poursuite de la baisse de température attendue, on observe une hausse avec l'altitude. La raison : c'est là que se trouve la couche d'ozone. Les rayons ultraviolets du soleil sont absorbés par l'ozone, qui se réchauffe et se fissure. Pour en savoir plus, un blog est consacré à la couche d'ozone.
Alors que la température à la tropopause est d'environ -60 °C à 16 km, elle est d'environ 0 °C au sommet de la stratosphère, ou à la limite de la mésosphère, à environ 50 km d'altitude. Dans la stratosphère, il n'y a en fait plus de nuages, car il n'y a presque plus de vapeur d'eau. Cependant, lorsqu'il fait très froid, l'acide sulfurique et l'acide chlorydrique peuvent geler et former un mince manteau de cristaux de glace. De tels nuages sont appelés nuages nacrés. Ils se forment principalement l'hiver au-dessus des pôles en raison des basses températures nécessaires.
La mésosphère est la couche moyenne de l'atmosphère et s'étend de 50 km à environ 80 km d'altitude. La température y diminue à nouveau avec l'altitude, passant de 0 °C à -90 °C environ. Lorsque des météorites s'écrasent sur la Terre, elles se consument souvent dans la mésosphère.
Au bord de la mésosphère supérieure, l'air devient si mince qu'il n'y a plus de vent possible. Par conséquent, les gaz qui constituent "l'air" ne sont plus mélangés. Les gaz légers comme l'hydrogène et l'hélium se trouvent au-dessus de gaz plus lourds comme l'oxygène et l'azote. Cette limite est appelée la turbopause.
Même à cette altitude on trouve encore parfois des nuages, les fameux nuages noctulescents, à une altitude d'environ 80 à 85 km. Pour produire ces nuages, il faut des températures très basses (-140 °C) pour que le peu de vapeur d'eau se condense.
Au-dessus de la mésosphère commence la thermosphère, qui doit son nom aux températures élevées qui y règnent. Dans la thermosphère, la température peut atteindre 1'700°C. Il ne s'agit toutefois pas de température au sens où l'on s'imagine. La densité de l'air y est très faible, les particules très éloignées les unes des autres. Il s'agit plutôt de la température moyenne de déplacement des particules.
En fait, la thermosphère s'étend jusqu'à environ 800 km au-dessus du sol. Cela signifie que de nombreux satellites en orbite polaire, ou l'ISS (station spatiale internationale) s'y trouvent. L'ionosphère fait également partie de la thermosphère. En raison du rayonnement solaire, les molécules et les atomes sont ionisés, ils sont donc chargés électriquement. Lorsque la nuit tombe, les électrons s'unissent à nouveau avec les atomes et il en résulte ce que l'on appelle la "lumière du ciel nocturne", qui rayonne en partie dans le spectre visible.
La dernière couche de l'atmosphère terrestre est l'exosphère. Contrairement à toutes les autres couches, l'exosphère n'a pas de limite vraiment définie et s'étend loin dans l'espace. En fait, on a pu prouver que l'enveloppe extérieure de l'atmosphère terrestre s'étend jusqu'à la lune. Les particules qui s'y trouvent ne sont plus liées gravitationnellement à la Terre et peuvent quitter l'environnement terrestre si elles ne sont pas ionisées. Dans ce cas, elles sont contraintes par le champ magnétique terrestre de continuer à tourner autour de la Terre.
Traduit et légèrement adapté du blog du 9 mai de nos collègues alémaniques