Article | 16/02/2000
L'amincissement de la couche d'ozone
16/02/2000
Résumé
Données sur l'ozone dans la stratosphère et l'évolution de sa concentration entre 1979 et 1992.
Des cartes montrant l'évolution de la couche d'ozone stratosphérique au dessus de l'arctique et de l'antarctique sont disponibles sur le site de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Les documents ci-dessous proviennent du site de la NASA et de celui du Centre for Atmospheric Science de l'Université de Cambridge.
Sur cette page, vous trouverez des données sur l'ozone dans la stratosphère et la notion d'unité Dobson, sur l'évolution de l'amincissement de la couche d'ozone polaire (Arctique et Antarctique) sur plusieurs années (de 1979 à 1992) et sur la corrélation avec l'abondance de dérivés chlorés (ClO, ClONO2)
Voir aussi l'article de Gérard Mégie,du Service d'aéronomie (CNRS - UPMC - UVSQ) sur la diminution de la couche d'ozone et les émissions de CFC.
Figure 1. Répartition de l'ozone dans l'atmosphère terrestre.
Ce document permet de visualiser les quantités d'ozone présentes dans la troposphère et dans la stratosphère. On distingue ainsi les différences de proportion d'ozone troposphérique et d'ozone stratosphérique. Source : Document transmis par Christine David, Service d'aéronomie (CNRS - UPMC - UVSQ), Paris.
Altitude (km) | T (K) | P (hPa) | Nombre de molécules d'air par cm3 * | Concentration en ozone (en 106 molécules par cm3 *) |
0 | 289 | 1 013 | 2,5.1019 | 800 000 |
5 | 259 | 542 | 1,5.1019 | 770 000 |
10 | 230 | 269 | 8.5.1018 | 750 000 |
15 | 210 | 122 | 4,2.1018 | 2 200 000 |
20 | 215 | 55 | 1,8.1018 | 4 800 000 |
25 | 219 | 25 | 8,3.1017 | 4 900 000 |
30 | 224 | 11,5 | 3,7.1017 | 3 100 000 |
35 | 235 | 5,4 | 1,7.1017 | 1 300 000 |
40 | 250 | 2,7 | 7,7.1016 | 390 000 |
50 | 271 | 0,7 | 2,0.1016 | 41 000 |
60 | 254 | 0,2 | 5,7.1015 | 5 700 |
70 | 220 | 0,05 | 1,5.1015 | 600 |
80 | 187 | 0,009 | 3,4.1014 | 93 |
* Les chimistes de l'atmosphère ont l'habitude d'exprimer les concentrations en molécules par centimètre cube au lieu de la mole par mètre cube. Une mole de molécules est un ensemble de 6,0225.1023 molécules.
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La figure 4 représente une colonne d'air au dessus du Canada dont la base a une superficie de 10° x 5°. La quantité d'ozone dans la colonne ainsi définie est mesurée en unités Dobson. Si l'on comprimait tout l'ozone compris dans cette colonne dans les conditions thermodynamiques standard (0°C et 1 atm), on obtiendrait une couche de 3 mm d'épaisseur.
Sachant que cette couche de 3 mm correspond à 300 Unités Dobson (DU), 1 DU correspond donc à une couche d'ozone de 0,01 mm d'épaisseur. Le spectromètre Dobson est l'instrument de mesure de la quantité d'ozone depuis la surface terrestre. Il mesure l'intensité du rayonnement solaire UV au sol pour quatre longueurs d'onde différentes dont deux seulement sont absorbées par l'ozone.
 TOMS : capteur Total Ozone Mapping Spectrometer, DU : Dobson Unit. |  TOMS : capteur Total Ozone Mapping Spectrometer DU : Dobson Unit. |
Simulation tri-dimensionnelle vidéographique de l'évolution du nitrate de chlore (ClONO2) dans la stratosphère pendant l'hiver 1994-1995 dans l'hémisphère Nord : au début du film, le nitrate de chlore est détruit lors de la formation des nuages stratosphériques polaires. Pendant une bonne partie du film, vous ne voyez plus rien car le chlore résultant de la destruction de ClONO2 demeure sous ses formes les plus réactives. Mais, au retour du soleil sur la région précédemment occupée par la nuit polaire en Arctique, on constate que ClONO2 est à nouveau produit. Ceci commence d'abord tout-autour de la limite du tourbillon polaire et on observe alors un « collier » de nitrate de chlore.
Bibliographie
Océans et atmosphère (1996). A. Chapel, M. Fieux, G. Jacques, J.-M. Jacques, K. Laval, M. Legrand, H. Le Treut, Ed. Hachette Education.
Ozone, l'équilibre rompu (1989), G. Megie, Presses du CNRS.
