Notes sur l'atmosphère, l'hydrosphère et la lithosphère
Notes sur l'atmosphère, l'hydrosphère et la lithosphère!
Note # 1. L'atmosphère:
La canopée gazeuse qui enveloppe la lithosphère et l'hydrosphère est appelée atmosphère. Il consiste en un mélange de divers gaz et devrait s’étendre sur environ 10 000 km au-dessus du niveau de la mer. Tenue sur la terre par attraction gravitationnelle, l'atmosphère a sa densité maximale au niveau de la mer et décroît rapidement vers le haut.
Des observations récentes montrent qu'environ 97% de l'atmosphère est confinée à moins de 29 km de la surface de la Terre.
L'air est un mélange mécanique de gaz et non de composé chimique. Parmi les nombreux gaz constitutifs, l'azote (N 2 ), l'oxygène (O 2 ), l'argon (Ar) et le dioxyde de carbone (CO 2 ) représentent près de 99 à 98% du volume d'air. Les observations faites par les roquettes montrent que ces gaz sont mélangés dans une proportion remarquablement constante jusqu'à une altitude d'environ 80 km. Outre ces gaz, d'autres gaz, de la vapeur d'eau et des aérosols sont également présents dans l'air.
L'atmosphère peut être divisée en plusieurs couches horizontales bien marquées, principalement sur la base de la température. De la surface de la Terre à une altitude d’environ 80 km, la composition chimique de l’atmosphère reste extrêmement uniforme, en ce qui concerne les proportions de ses gaz constitutifs.
Le nom d'homosphère a été appliqué à cette couche inférieure uniforme. La proportion de gaz dans la couche supérieure de l'atmosphère varie de manière significative, c'est pourquoi le nom d'hétéro-sphère a été donné à cette couche.
L'homosphère est subdivisée en deux sous-couches importantes:
a) troposphère:
La plus basse couche de l'atmosphère s'appelle la troposphère. Il est très important. Tous les phénomènes météorologiques et turbulences atmosphériques possibles se produisent dans cette couche. La troposphère contient environ 75% de la masse moléculaire ou gazeuse totale de l’atmosphère et de la quasi-totalité de la vapeur d’eau et des aérosols.
Dans toute cette couche, une diminution générale de la température est bien marquée. La température diminue à un taux moyen de 6, 5 ° C / km ou 3, 6 ° F / 1 000 pieds. La zone entière est coiffée dans la plupart des endroits par un niveau d’inversion de température et dans d’autres par une zone isotherme en hauteur.
La troposphère agit donc comme un couvercle qui limite efficacement la convection. Ce niveau d'inversion ou plafond météorologique s'appelle la tropopause. La hauteur de la tropopause ne reste pas constante; il varie considérablement dans l'espace ou dans le temps. La hauteur est supposée être en corrélation avec une température et une pression au niveau de la mer.
La variation latitudinale de la tropopause dans son altitude est également distinctive. À l’équateur, il se trouve à une altitude d’environ 16 km en raison du réchauffement important et de la turbulence convective verticale, tandis qu’aux pôles, il se trouve à une altitude de seulement 8 km ou 5 miles.
b) Stratosphère:
À côté de la troposphère se trouve la stratosphère, deuxième couche importante de l'atmosphère. Cette couche s’étend de la tropopause jusqu’à environ 50 km. Il est important de noter que la stratosphère contient une grande partie de l'ozone atmosphérique total, qui renvoie les rayons X nocifs, les rayons gamma, etc. vers les couches supérieures de l'atmosphère. La température maximale se produit à la stratopause, où la température peut dépasser 0 ° C.
Dans la stratosphère, la densité de l'air devient très faible et même une absorption limitée provoque une augmentation importante de la température. En été, les températures augmentent assez généralement avec l'altitude et la température est la plus basse de la tropopause équatoriale.
En hiver, la structure devient assez complexe avec des températures très basses, en moyenne de -80 ° C sous la tropopause équatoriale. Des basses températures similaires sont observées dans la stratosphère moyenne aux hautes latitudes.
Les événements climatiques dans la stratosphère sont liés aux changements de température et de circulation dans la troposphère. Toute interaction entre ces deux couches successives est susceptible d'être très complexe et constitue un sujet majeur de la recherche météorologique actuelle.
La haute atmosphère:
a) Ozonosphère:
Cette couche tire son nom du fait qu’il existe une concentration maximale d’ozone située entre 30 et 60 km au-dessus de la surface de la Terre. Les scientifiques sont d'avis que la présence de la couche d'ozone est un avantage pour la survie de la vie. il nous protège des coups de soleil en absorbant le pourcentage le plus élevé du rayonnement ultraviolet.
Les écologistes nous ont mis en garde contre la détérioration progressive de la couche d'ozone en raison de l'émission d'oxydes d'azote par les avions supersoniques, qui pourrait causer de graves dommages biologiques à l'homme, aux animaux et aux végétaux. Certains scientifiques pensent que l'ozonosphère est en réalité la partie supérieure de la stratosphère.
b) Ionosphère:
Selon Pettersson, l'ionosphère se situe au-delà de l'ozonosphère à une hauteur d'environ 60 km au-dessus de la surface de la Terre. L'ionisation de l'atmosphère commence à se produire à ce niveau. Cette couche est importante car elle réfléchit les ondes radio pour une transmission radio globale.
L'ionosphère est supposée commencer à 80 km au-dessus de la surface. La couche située entre 50 et 80 km est appelée mésopause. La température diminue avec l'altitude dans cette couche. La limite supérieure de la mésosphère est appelée mésopause.
c) Exosphère:
La couche la plus externe de l'atmosphère terrestre s'appelle l'exosphère. Il se situe entre 400 et 1 000 km. Ici, la densité de l'air est extrêmement faible et les gaz d'hydrogène et d'hélium prédominent.
Note n ° 2. L'hydrosphère :
L'hydrosphère, ou sphère d'eau, recouvre principalement les dépressions de la lithosphère. On trouve également une certaine quantité d’eau dans les roches et une grande partie existe sous forme de vapeur d’eau dans l’atmosphère. Les océans représentent environ 71% du globe et contiennent donc l'essentiel de l'eau. La profondeur moyenne des océans est d'environ 3 800 m.
Le volume total des océans du monde est d'environ 1 à 4 milliards de mètres cubes. km qui représente plus de 97% de l'eau gratuite dans le monde. Sur les 3% restants, environ 2% sont enfermés dans les glaces de l'Arctique et de l'Antarctique et environ 1% sont représentés par les eaux douces des terres.
L'eau de mer ou de mer est une solution de sel dont les constituants ont conservé des proportions plus ou moins fixes sur une période de temps géologique considérable. En plus de leur importance dans l'environnement chimique de la vie marine, ces sels constituent un vaste entrepôt de matières minérales.
Les tableaux suivants indiquent la composition de l’eau de mer:
L'eau de la Terre traverse un cycle intéressant appelé cycle hydrologique. Il est composé de deux parties. Dans la première partie de l'atmosphère, le mouvement horizontal de la vapeur d'eau prédomine. Dans la deuxième partie terrestre, le mouvement de l'eau dans la phase liquide et solide prédomine.
Par évaporation, l'eau pénètre dans l'air sous forme de vapeur d'eau provenant des océans et d'autres masses d'eau, ainsi que des plantes et des animaux par transpiration. À mesure que la vapeur d'eau remonte dans l'air, elle se condense et retourne à la surface sous forme de précipitation.
De la terre, il retourne dans les océans ou s’ajoute directement à l’air par évaporation et transpiration. Cette interrelation fonctionnelle de l'hydrosphère, de l'atmosphère et de la lithosphère permet la pérennité de la vie végétale et animale.
Note n ° 3. La lithosphère :
La lithosphère est la coquille rigide supérieure de la Terre et est nettement subdivisée en trois couches. Ce sont: le central ou le noyau; la couche intermédiaire appelée le manteau; et la couche externe connue sous le nom de la croûte terrestre. Les études sismiques ont permis de distinguer la partie solide de la terre en couches ou zones distinctes.
Coeur:
Le noyau ou la centrosphère est la couche interne et la plus dense de la terre. Les données sismiques révèlent le fait que le noyau externe est dans un état liquide. La température ici, vraisemblablement, atteint un maximum d’environ 2 500 - 3 000 ° C sur la frontière séparant le manteau du noyau. La densité du noyau est d'environ 13 grammes par centimètre cube.
Les études sismiques montrent clairement que la substance constitutive du noyau reste apparemment à l’état solide. On peut facilement supposer qu’à des pressions aussi élevées, il se produit une destruction de substance qui, dans le noyau interne, existe à l’état métallisé ou dans un plasma.
En ce qui concerne la composition chimique du noyau externe et du noyau interne, elle reste plus ou moins la même pour les deux sous-couches. La couche s'appelle 'Nife' en raison de la prédominance du nickel (Ni) et du fer (Fe) en tant que constituants majeurs.
Manteau:
Le manteau est la plus grande couche intermédiaire de la terre et est confiné entre la croûte et le noyau. Elle est distinctement séparée par la discontinuité de Mohorovicic d’en haut et la discontinuité de Weichert-Gutenberg par le bas. Le manteau comprend presque de la masse de la terre. Jusqu'à présent, seules des hypothèses hypothétiques sont disponibles concernant la composition du manteau.
Le manteau supérieur est caractérisé par la présence d'hétérogénéités verticales et horizontales, tandis que le manteau inférieur et les couches intermédiaires sont beaucoup plus homogènes. Le manteau supérieur est principalement composé de silicates de fer et de magnésium, tels que l'olivine, les pyroxènes et les grenats. Le manteau inférieur est probablement entièrement constitué de variétés denses, d'oxydes minéraux avec une prédominance de SiO 2 .
Les données géophysiques prouvent que dans le confinement du manteau, l’état solide de la matière prédomine. La température atteint environ 1 000 ° C à la frontière entre la croûte et le manteau. La densité moyenne des constituants est 5 à 6 fois supérieure à celle de l’eau et à environ 2 895 km. épais.
Croûte:
La croûte terrestre est la partie solide supérieure de la Terre constituée de roches magmatiques, métamorphiques et sédimentaires dont l'épaisseur varie entre 7 et 70-80 km. La couche crustale représente la couche la plus active de la Terre solide - la sphère d'activité de tous les processus géologiques.
On croyait, jusqu'à récemment, que la couche cristalline externe de la Terre était composée de roches plus légères, appelées SIAL (Si — Silica, Al — Aluminium.), Qui flottaient sur une mer de roches plus lourdes appelée SIMA (Si — Silica, Ma — Magnésium). ). Cependant, des études récentes ont révélé que de larges zones de la couche cristalline externe sont constituées de roches basaltiques, de composition similaire à celle de la Sima.
La croûte terrestre est maintenant considérée comme une série de plaques, dont certaines sont entraînées par les roches sial. La croûte de type continental se compose de trois couches: ce sont les sédimentaires, les granitiques et les basaltiques. La croûte océanique diffère de la variété continentale en ce sens que son épaisseur est considérablement plus petite.
