Atmosphère terrestre - Définition et Explications

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Pression et épaisseur

La pression atmosphérique moyenne, au niveau de la mer, est de 1 013 hectopascals ; la masse atmosphérique totale est de 5,1480×1018 kg.

La pression atmosphérique est le résultat direct du poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la...) total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un...) de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) se trouvant au-dessus du point (Graphie) où la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) est mesurée. La pression de l'air varie en fonction du lieu et du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...), car la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) et le poids d'air varient suivant les mêmes paramètres. Toutefois, la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) au-dessus d'un mètre carré (Le mètre carré (symbole m²) est l'unité d'aire du système international.) de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) terrestre peut être calculée à partir de la masse totale de l'air et la superficie (L'aire ou la superficie est une mesure d'une surface. Par métonymie, on désigne souvent...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...). La masse totale de l'air est de 5 148 000 gigatonnes et la superficie de 51 007,2 megahectares. Par conséquent 5148000/51007,2 = 10,093 tonnes par mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du...) carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses...). Ceci est environ 2,5 % inférieur à l'unité standardisée officielle de 1 atm représentant 1 013,25 hPa, ce qui correspond à la pression moyenne, non pas au niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de...), mais à la base de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) à partir de l'élévation moyenne du sol terrestre.

Si la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) de l'atmosphère restait constante avec l'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...), l'atmosphère se terminerait brusquement vers 7,81 km d'altitude. La densité décroît avec l'altitude, ayant déjà diminué de 50 % dès 5,6 km. En comparaison, la plus haute montagne (Une montagne est une structure topographique significative en relief positif, située à la...), l'Everest (EVEREST (anciennement AIDA32 racheté par Lavalys fin décembre 2003), est un logiciel en...), atteint les 8,8 km d'altitude, donc l'air est moins de 50 % moins dense à son sommet qu'au niveau de la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.).

Cette chute de pression est presque exponentielle (La fonction exponentielle est l'une des applications les plus importantes en analyse, ou plus...), ainsi la pression diminue de moitié environ tous les 5,6 km et de 63,2 % (1 − 1 / e = 1 − 0.368 = 0,632) tous les 7,64 km (hauteur échelle moyenne de l'atmosphère terrestre (L'atmosphère terrestre est l'enveloppe gazeuse entourant la Terre solide. L'air sec se compose...) en dessous de 70 km). Même dans l'exosphère (L'exosphère est la dernière couche d'atmosphère terrestre qui se situe au-dessus de la...), l'atmosphère est encore présente, comme on peut le constater par la traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un...) subie par les satellites (Satellite peut faire référence à :).

Les équations de pression par altitude peuvent être utilisées afin d'estimer l'épaisseur de l'atmosphère. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) suivantes sont données pour référence :

  • 50 % de la masse de l'atmosphère est en dessous de 5,6 km d'altitude ;
  • 90 % de la masse de l'atmosphère est en dessous de 16 km d'altitude. L'altitude courante des transports (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou...) aériens commerciaux est de 10 km et le sommet de l'Everest est à 8 848 m au-dessus du niveau de la mer. Dans la région supérieure, où les gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) sont raréfiés, se produisent des aurores et d'autres effets atmosphériques. Le vol le plus élevé de l'avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale...) X-15 (Le North American X-15 est un avion fusée expérimental américain, construit dans le cadre d'un...) a atteint, en 1963, une altitude de 108,0 km.

Circulation

Cellules de circulation simplifiées.

La circulation atmosphérique (La circulation atmosphérique est le mouvement à l'échelle planétaire de la...) est le mouvement à l'échelle planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire...) de la couche d'air entourant la Terre qui redistribue la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...) provenant du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) en conjonction avec la circulation océanique. En effet, comme la Terre est un sphéroïde (Un sphéroïde ou ellipsoïde de rotation est une surface quadrique en 3 dimensions obtenue par...), la radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se...) solaire incidente au sol varie entre un maximum aux régions faisant face directement au Soleil, situé selon les saisons plus ou moins loin de l'équateur, et un minimum à celles très inclinés par rapport à ce dernier proches des Pôles. La radiation réémise par le sol est liée à la quantité d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) reçue.

Il s'ensuit un réchauffement différentiel (Un différentiel est un système mécanique qui a pour fonction de distribuer une vitesse de...) entre les deux régions. Le déséquilibre ainsi créé a pour conséquence des différences de pression, qui sont à l'origine des circulation atmosphérique. Celle-ci, combinée aux courants marins, est le moyen qui permet de redistribuer la chaleur sur la surface de la Terre. Les détails de la circulation atmosphérique varient continuellement, mais la structure de base reste assez constante.

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