 stratosphère |
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C'est en 1902 que le météorologiste français
Léon Teisserenc de Bort
fit officiellement part de la découverte qu'il avait réalisée en
aérologie
, celle d'une zone
isotherme
enveloppant l'ensemble de la Terre au-dessus de la
basse atmosphère
; il baptisa cinq ans plus tard cette enveloppe la stratosphère, car les mouvements de l'
air
s'y effectuent dans leur grande majorité par couches horizontales superposées, "en strates", en raison de la forte
stabilité
verticale commune à toutes les couches d'
inversion de température
: une
parcelle
d'air y subissant un début d'
ascendance
tend en effet à devenir plus froide
—
par
adiabatisme
—
dans un environnement au moins aussi chaud, donc à être ramenée vers sa position initiale du fait que son
poids
, dirigé vers le bas, excède la
poussée d'Archimède
l'attirant vers le haut (un processus symétrique tend à s'opposer au développement d'une
subsidence
de toute parcelle). |
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La stratosphère, très pauvre en
vapeur d'eau
, appartient déjà à la
moyenne atmosphère
; elle succède à la
troposphère
qui, elle, est toujours humide et est marquée par une décroissance de la
température
atmosphérique suivant la
verticale
à partir de la surface terrestre (à l'exception ici ou là des couches d'inversion de température). La stratosphère a donc pour frontière inférieure la
tropopause
: celle-ci, située vers 11 à 12 km d'altitude dans le cas des
zones
tempérées, s'abaisse en direction des pôles (jusque vers 7 à 8 km) et s'élève considérablement au contraire en direction des zones intertropicales où elle atteint environ 18 km. De ce fait, la troposphère est plus froide aux basses latitudes
—
vers - 80
°C
et même moins au-dessus des régions équatoriales
—
qu'elle ne l'est aux moyennes et hautes latitudes
—
entre - 50 et - 60 °C
—
, et il en va de même de la
basse stratosphère
, qui est à proprement parler la "zone isotherme" de la stratosphère, où la température garde verticalement des valeurs à peu près constantes ; celles-ci se mettent ensuite à croître continûment suivant la verticale dans la
moyenne stratosphère
puis dans la
haute stratosphère
, jusqu'à atteindre presque 0 °C
—
et quelquefois 10 °C ou davantage
—
vers 50 à 55 km d'altitude : alors, le
gradient vertical de température
s'annule au sein d'une
couche atmosphérique
appelée
stratopause
, qui constitue la frontière supérieure de la stratosphère. En franchissant la stratopause, on entre dans la
mésosphère
, qui est la région de la moyenne atmosphère surplombant la stratosphère, dont elle se distingue d'abord par le
profil vertical de température
devenu de nouveau décroissant. |
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Les limites d'altitude entre basse, moyenne et haute stratosphères sont imprécises (entre 20 et 25 km, peut-on avancer, pour la limite inférieure de la moyenne stratosphère, et entre 30 et 40 km pour sa limite supérieure) ; elles sont en effet liées, non pas tant aux variations de température qu'à des différences de répartition de l'
ozone
stratosphérique dans l'espace et suivant les
saisons
. C'est du reste l'
absorption
de
rayonnements ultraviolets
par cet ozone O
3
qui provoque un échauffement de l'air et maintient à des valeurs nulles puis légèrement positives
—
entre 1 et 3 °C par km
—
le
gradient thermique vertical
caractéristique de la stratosphère, dont l'épaisseur recouvre celle de la
couche d'ozone
(la
proportion volumique
de O
3
y atteint un maximum entre basse et moyenne stratosphère et devient plus faible dans la haute stratosphère). Le transport de l'ozone stratosphérique se fait verticalement vers le bas par
diffusion
turbulente
, mais aussi horizontalement, sous l'influence d'une circulation (différente en été et en hiver) dont certains
courants
forment des
vents violents
, surtout autour du continent antarctique. La stratosphère entretient donc des échanges de matière et d'énergie en son sein, mais elle en réalise aussi avec la troposphère sous-jacente, en particulier lorsque y pénètrent des "langues" d'air stratosphérique à travers une
tropopause multiple
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