Question d'origine :
pourquoi en prenant de l'altitude l'atmosphere se refroidit et se rechauffe ensuite . est ce que la temperature s'eleve d'une façon lineaire jusqu'au soleil ??
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 15/11/2012 à 09h34
Pour commencer, nous diviserons la distance Terre-Soleil en 3 parties : l’atmosphère terrestre protégée par le bouclier magnétique de la Terre, l’espace et l’atmosphère solaire.
( source : Wikipédia)
L'atmosphère est divisée en plusieurs couches d'importance variable :
• la troposphère : la température décroît avec l'altitude (de la surface du globe à 8-15 km d'altitude) ; l'épaisseur de cette couche varie entre 13 et 16 km à l'équateur, mais entre 7 et 8 km aux pôles. Elle contient 80 à 90 % de la masse totale de l'air et la quasi-totalité de la vapeur d'eau5. C'est la couche où se produisent les phénomènes météorologiques (nuages, pluies, etc.) et les mouvements atmosphériques horizontaux et verticaux (convection thermique, vents) ;
• la stratosphère : la température croît avec l'altitude jusqu'à 0 °C (de 8-15 km d'altitude à 50 km d'altitude) ; elle abrite une bonne partie de la couche d'ozone ;
• la mésosphère : la température décroît avec l'altitude (de 50 km d'altitude à 80 km d'altitude) jusqu'à -80 °C ;
• la thermosphère : la température croît avec l'altitude (de 80 km d'altitude à 350-800 km d'altitude) ;
• l'exosphère : de 350-800 km d'altitude à 50 000 km d'altitude.
source : wikipédia
Un espace vide de matière mais dans lequel de la lumière se propage contient lui aussi de l'énergie. Dans de bonnes conditions2, on peut associer une température à ce rayonnement qui mesure l'énergie moyenne des particules qui le constituent. Un exemple important de rayonnement thermique est celui du corps noir dont un exemple est donné par les étoiles dont le rayonnement révèle la température des atomes qui sont à sa surface.
Lorsque deux corps entrent en contact, ils échangent spontanément de l'énergie thermique : l'un des deux corps a des particules qui ont plus d'énergie cinétique, en les mettant en contact, les chocs entre particules font que cette énergie cinétique microscopique se transmet d'un corps à l'autre. C'est ce transfert d'énergie qui, en sciences physiques, est appelé chaleur. Ces transferts d'énergie mènent spontanément à un état d'équilibre thermique où les deux corps en présence ont la même température.
source : Wikipédia
La densité moyenne de l'univers est de moins d'un atome par mètre cube. Cette densité cependant, n'a rien d'uniforme : de vastes étendues, précisément nommées vides, possèdent une densité inférieure à la moyenne de l'Univers tandis que les corps célestes, ont des structures de densités pouvant aller jusqu'à des extrêmes, comme les trous noirs, en passant par les étoiles ou les planètes.
Autour des galaxies et les reliant entre elles se trouve un gaz raréfié qu'on pense structuré en filaments cosmiques et qui possède une densité légèrement plus élevée que celle de l'Univers. On parle alors de milieu inter-galactique. Celui-ci est principalement composé d'hydrogène ionisé, à nombre égal d'électrons et de protons. Les estimations lui attribuent une densité de 10 à 100 fois supérieure à celle de la densité moyenne de l'Univers, ce qui implique une masse de 10 à 100 atomes d'hydrogène par mètre cube.
La raison pour laquelle les spécialistes supposent que le milieu intergalactique est un gaz ionisé est que sa température est très élevée selon les critères terrestres (bien que plus modérement selon les standards d'astrophysique).
Lorsque du gaz tombe des vides vers le milieu intergalactique, il se réchauffe jusqu'à des températures de l'ordre de 105 à 107 K, trop élevées pour que les noyaux d'hydrogène retiennent leur électron. À cette température, on parle de milieu intergalactique chaud. Des simulations informatiques semblent indiquer que la moitié de la matière atomique de l'Univers est concentrée dans cet état.
source : Wikipédia
source : Wikipédia
Elle est divisée en différentes régions aux caractéristiques variées.
La photosphère est la zone du soleil que nous voyons1. Elle est la partie la plus froide de l'atmosphère d'une étoile. La lumière qui s'échappe de la surface de l'étoile provient de cette région en traversant les couches supérieures. La photosphère du Soleil a une température (température effective) d'environ 5780°K2,3. Les taches solaires sont des régions froides associées à un champ magnétique perturbé, reposant sur la photosphère3.
Au-dessus de la photosphère se trouve la chromosphère. Cette partie de l'atmosphère de l'étoile se refroidit d'abord, pour ensuite s'échauffer jusqu'à dix fois la température de la photosphère.
Au-dessus de la chromosphère repose une région solaire transitoire, où la température augmente rapidement sur une distance de seulement 100 km4 .
Au-delà de cette région se trouve la couche externe de l'atmosphère solaire, la couronne solaire, un plasma ténu mais extrêmement chaud (des millions de kelvins)5. Alors que toutes les étoiles de la séquence principale ont une couronne et une région stellaire transitoire, certaines évolutions possibles des étoiles en sont dépourvues. Il semble que seules quelques géantes, et très peu de supergéantes possèdent une couronne. Les mécanismes astrophysiques qui portent à de tel températures les couronnes stellaires ne sont pas précisément connus, mais ils sont liés à champ magnétique de l'étoile6.
source : Wikipédia
L’étude des documents fait apparaître une variation de la température en fonction soit de la pression, soit de l’action d’un gaz précis.
Dans
source : Wikipédia
on peut y considérer l'air comme un gaz parfait : la pression est relativement faible (de l'ordre de 105 pascals) et les molécules n'ont pas d'interaction autre que des chocs entre elles. Ainsi, si une masse d'air n'échange pas de chaleur avec son environnement (conditions dites adiabatiques), sa température ne dépend que de sa pression : lorsque l'air se comprime, il s'échauffe, et lorsqu'il se détend, il refroidit.
source : Wikipédia
De 15 à 50 km. La température se remet à augmenter doucement. La cause est simple et provient de l'absorption par l'ozone des rayons Ultra Violet qu'elle contient. Le courant-jet, courant horizontal majeur trouve sa place dans cette stratosphère. La stratopause est la limite supérieure de cette couche.
Pour en savoir plus :
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