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Le refroidissement global de la stratosphère

Ce que l'on nomme le réchauffement global ne touche que la couche de l'atmosphère la plus près de la Terre. Cette couche, d'une épaisseur variant entre 8 et 14 km selon la saison et la latitude, se nomme la troposphère.

Si la troposphère se réchauffe, la théorie veut que la couche directement au-dessus, la stratosphère, se refroidisse. Toutes les observations satellites de la température de l'air confirment le refroidissement de la stratosphère.

Conséquences du refroidissement de la stratosphère

Diminution de la couche d'ozone

La stratosphère est surtout connue à cause de la fameuse couche d'ozone, plus précisément du trou dans cette couche. C'est en effet à cet endroit que l'on trouve la majorité de l'ozone de l'atmosphère terrestre. Cette couche d'ozone fait office de filtre pour les rayons ultra-violets provenant du Soleil. La diminution de cette couche, constatée à la fin des années 70, était causée par une famille de gaz créé par l'homme et n'existant pas dans la nature : les chlorofluorocarbones ou CFC. Les scientifiques ayant constaté le lien entre ces gaz et la destruction de la couche d'ozone ont réussi à suffisamment conscientiser les gouvernements pour qu'en 1987 soit signé le Protocole de Montréal règlementant leur usage. Ce fut d'ailleurs un franc succès.


Décomposition de l'ozone dans la stratosphère

La couche d'ozone de la stratosphère se maintient grâce à des réactions chimiques plus ou moins complexes ayant lieu à cet endroit. Or, si la température à laquelle ces réactions chimiques ont lieu change, l'épaisseur de la couche d'ozone va varier elle aussi. Et plus il fait froid, plus elle diminue.

Réactions chimiques à l'origine de l'ozone (O3) stratosphérique:

O2 + rayonnement solaire -> O + O
O + O2 -> O3

Une première conséquence de ce refroidissement sera un amincissement de la couche d'ozone, non plus par des gaz la détruisant, mais bien par un débalancement de l'équilibre chimique étant à sa source.

Augmentation de la violence des phénomènes de convection

Les phénomènes de convection sont des phénomènes ayant lieu dans la troposphère amenant un brassage vertical rapide de l'air. Les orages et les ouragans en sont d'excellents représentants. L'air est chauffé à la surface de la Terre et monte ensuite verticalement. Cet air chaud monte jusqu'à la tropopause, nom de la zone limitant la troposphère et la stratosphère. Elle ne monte pas plus haut parce que la température de la stratosphère augmente avec l'altitude, à l'inverse de la troposphère. La stratosphère donne lieu à très peu de mouvement vertical d'air, elle est composée de « strates ».


Profil vertical de température dans l'atmosphère.

Puisque la stratosphère se refroidit, elle devient plus dense, plus lourde. En étant plus lourde, elle se déforme moins lorsqu'un phénomène « rebondit » sur elle, réfléchissant plutôt cette énergie vers le bas, dans la troposphère.
On peut dès lors prédire que les phénomènes convectifs (orages et ouragans) vont être, à énergie égale, plus violents si la stratosphère est plus froide.



Une petite analogie peut aider la compréhension de ce phénomène. On n'a qu'à penser à 2 pièces où se trouvent chacune 5 personnes qui discutent. Une des pièces a un plafond en tapis et l'autre a un plafond en ciment. Le niveau de bruit, à conversation égale, est beaucoup plus élevé dans la pièce avec le plafond en ciment puisque la grande majorité du son qui monte est réfléchie vers le bas.

Imaginez maintenant qu'une des pièces est l'atmosphère du temps passé (plafond en tapis) et que l'autre est celle du présent (plafond en ciment). Si l'on fait entrer 3 personnes de plus pour jaser dans la pièce en ciment (augmentation de l'énergie dans la troposphère due au réchauffement climatique), ça va être vraiment plus bruyant que celle avec le tapis.

Donc, pour l'avenir, on peut prévoir dès maintenant un plus grand nombre d'orages et l'augmentation en violence de ceux-ci. On ne s'ennuiera pas.

Références

Stratospheric cooling
http://www.realclimate.org/index.php/archives/2006/11/the-sky-is-falling/
http://www.atmosphere.mpg.de/enid/2__Ozone/-_Cooling_nd.html
http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/314/5803/1253
http://en.wikipedia.org/wiki/Ozone_depletion

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