vignette|Cycle de Chapman
Le cycle ozone-oxygène est le processus par lequel l'ozone est continuellement régénéré dans la stratosphère, en passant par la conversion du rayonnement ultraviolet (UV) en chaleur. Étudié par Sydney Chapman vers les années 1930. Le processus est communément appelé le cycle de Chapman par les scientifiques.
La plupart de la production d'ozone se produit dans la zone tropicale supérieure de la stratosphère et de la mésosphère. La masse totale de la couche d'ozone produites par jour sur la terre est d'environ de tonnes métriques. La masse globale de l'ozone est relativement constante, à environ de tonnes, ce qui signifie que le Soleil produit environ 12 % de la couche d'ozone chaque jour.
Création: une molécule de dioxygène est divisée (photolyse) par des rayons UV de plus grande fréquence (UV-B, UV-C et au-dessus) en deux atomes d'oxygène isolés, appelés radicalaires (voir figure):
O2 + hν → 2 O•
Chaque atome d'oxygène radicalaire se combine rapidement avec une molécule de dioxygène pour former une molécule d'ozone:
O• + O2 → O3
Le cycle ozone-oxygène: les molécules d'ozone formées par la réaction ci-dessus ont la capacité d'absorber des rayonnements ayant une longueur d'onde entre les UV-C et UV-B. La molécule d'ozone (triatomique) devient une molécule d'oxygène (diatomique) et un atome d'oxygène (voir figure):
O3 + hν(240-310 nm) → O2 + O•
Le radical d'oxygène produit réagit rapidement avec une autre molécule de dioxygène pour reformer de l'ozone:
O• + O2 → O3 + EK
où EK désigne l'excès d'énergie de la réaction qui se manifeste comme un supplément d'énergie cinétique. Ces deux réactions forment le cycle ozone-oxygène, dans lequel l'énergie chimique libérée lors de la réaction entre O• et O2 est convertie en énergie cinétique du mouvement moléculaire. L'effet global est de convertir en chaleur les rayons UV-B pénétrant, sans aucune perte nette d'ozone. Ce cycle a lieu dans la couche d'ozone dans un équilibre stable, tout en protégeant les couches inférieures de l'atmosphère contre les rayons UV (alors nocifs pour la plupart des êtres vivants).
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La chimie atmosphérique est une branche des sciences de l'atmosphère étudiant la chimie de l'atmosphère terrestre et des autres planètes. Il s'agit d'un champ de recherche pluridisciplinaire impliquant entre autres la chimie environnementale, la physique, la météorologie, la modélisation informatique, l'océanographie, la géologie et la volcanologie. Son champ de recherche est à l'heure actuelle de plus en plus rapproché à celui de la climatologie.
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Un radical (souvent appelé radical libre) est une espèce chimique possédant un ou plusieurs électrons non appariés sur sa couche externe. L'électron se note par un point. La présence d'un électron célibataire confère à ces molécules, la plupart du temps, une grande instabilité (elles ne respectent pas la règle de l'octet), ce qui signifie qu'elles ont la possibilité de réagir avec de nombreux composés dans des processus le plus souvent non spécifiques, et que leur durée de vie est très courte.
The course provides an introduction to the physical and chemical processes that govern the atmospheric dynamics at small and large scales. The basis is laid for an in depth understanding of our atmosp
The course equips students with a comprehensive scientific understanding of climate change covering a wide range of topics from physical principles, historical climate change, greenhouse gas emissions
Le cours présente les notions de base de la théorie des probabilités et de l'inférence statistique. L'accent est mis sur les concepts principaux ainsi que les méthodes les plus utilisées.
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