| Titre : |
Science de l'atmosphère: Une introduction |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
John E. Frederick, Auteur ; Anna Cuprjak, Traducteur ; Loïc Villain, Responsable de l'équipe de recherche |
| Editeur : |
Bruxelles : De Boeck |
| Année de publication : |
2011 |
| Importance : |
238 p. |
| Format : |
23 x 17 cm. |
| ISBN/ISSN/EAN : |
978-2-8041-6330-3 |
| Langues : |
Français (fre) |
| Mots-clés : |
Science l'atmosphère |
| Résumé : |
Une présentation simple et progressive des principaux acteurs de la physique et de la chimie de l'atmosphère terrestre (le rayonnement solaire, l'air, l'eau et l'ozone) ainsi que de leurs interactions.
L'état de l'atmosphère influence les activités de la société moderne ainsi que la qualité de notre vie, comme l'illustrent la productivité agricole, l'impact sur la santé de l'exposition aux gaz, aux particules et au rayonnement solaire, ou encore les dommages matériels causés par certaines catastrophes naturelles.
Sciences de l'atmosphère propose une introduction à la physique et à la chimie de l'environnement atmosphérique qui s'adresse aux étudiants de premier cycle et à toutes les personnes intéressées par les sciences de l'atmosphère.
L'ouvrage expose les sciences de l'atmosphère comme une application de principes scientifiques fondamentaux en accord avec des faits observationnels. Il fournit au lecteur la maîtrise des notions scientifiques sous-jacentes à l'étude du système climatique terrestre.
Le texte clarifie les corrélations de la chimie et de la physique fondamentales avec les propriétés observationnelles de l'atmosphère :
Le chapitre 2 présente les principes scientifiques qui gouvernent la température de l'atmosphère, en particulier la notion d'équilibre radiatif et de l'effet de serre ;Le chapitre 3 illustre les particularités de la molécule d'eau et leurs influences sur le climat ;Le chapitre 5 décrit l'absorption du rayonnement solaire ultraviolet par l'atmosphère et la formation de la couche d'ozone qui en résulte. Ce chapitre inclut une discussion au sujet de la relation entre les activités humaines et la destruction de la couche d'ozone. |
| Note de contenu : |
Extrait de l'avant-propos
L'étude de l'atmosphère terrestre requiert à la fois un haut niveau de rigueur scientifique et la capacité de décrire un système complexe à des échelles très diverses. Prenant en compte cette particularité, cet ouvrage propose une introduction aux sciences de l'atmosphère qui s'adresse aux étudiants des premières années de sciences physiques et ne présuppose aucune connaissance préalable du sujet. Étant donné le public visé, l'exposé cherche à identifier les concepts et les principes fondamentaux plutôt qu'à se concentrer sur les détails expérimentaux et théoriques qui sont l'objet de la recherche actuelle. Comme souvent dans un cours scientifique, les exemples sont généralement des modélisations simplifiées de situations du monde réel.
La présentation adoptée consiste en un mélange d'informations qualitatives et quantitatives. Chaque chapitre débute par des descriptions qualitatives qui visent à présenter les concepts sous-jacents. Ensuite, puisque les sciences de l'atmosphère sont par nature quantitatives, des développements mathématiques reviennent de manière rigoureuse sur une partie du contenu. Le prérequis nécessaire est donc la maîtrise des techniques élémentaires de calcul.
Le chapitre 1 porte sur la composition et la structure de l'atmosphère, sujets sur lesquels quelques questions fondamentales se posent. Par exemple, pour commencer, pourquoi une planète a-t-elle une atmosphère ? Quelle est la composition chimique de l'atmosphère terrestre et pourquoi est-ce ainsi ? Quand une atmosphère se développe, des processus physiques décrits dans le cadre de la mécanique classique et de la théorie cinétique conduisent à des distributions de densité et de température aux structures verticales caractéristiques. Ainsi, la température de l'atmosphère terrestre varie avec l'altitude d'une façon bien connue. Ce profil thermique s'explique à l'aide des propriétés des gaz plongés dans un champ gravitationnel et illuminés par la lumière solaire. Ce chapitre décrit la composition chimique de l'atmosphère, sa structure thermique, mais aussi les processus qui déterminent les distributions verticales de pression et de densité.
Le chapitre 2 s'intéresse aux rayonnements solaire et terrestre et à leurs interactions avec l'atmosphère, des concepts fondamentaux pour toute théorie du climat. Puisque la lumière du Soleil fournit quasiment toute l'énergie nécessaire au bon fonctionnement du système climatique de la Terre, ce chapitre commence par la description de la lumière solaire en soi, avant de décrire son interaction avec l'atmosphère. La Terre reçoit de l'énergie solaire, mais elle crée également son propre rayonnement, nommé «rayonnement terrestre» ou «rayonnement thermique». Cette énergie radiative se trouve dans la partie infrarouge lointaine du spectre, à laquelle l'oeil humain est insensible, mais bien que ce rayonnement soit invisible, il est omniprésent. Au cours d'une année, la Terre et l'atmosphère perdent à elles deux autant d'énergie sous la forme de rayonnement terrestre émis en direction de l'espace qu'elles n'en reçoivent du Soleil ; cet équilibre entre l'énergie solaire absorbée et l'énergie terrestre perdue est au coeur de la modélisation du climat. Un processus extrêmement important, l'«effet de serre», s'ajoute à l'équilibre radiatif pour déterminer la température terrestre. La partie mathématique du chapitre 2 présente un modèle simple qui permet de prédire la température de surface d'une planète quand des «gaz à effet de serre», tels que le dioxyde de carbone, sont présents dans son atmosphère.
Biographie de l'auteur |
Science de l'atmosphère: Une introduction [texte imprimé] / John E. Frederick, Auteur ; Anna Cuprjak, Traducteur ; Loïc Villain, Responsable de l'équipe de recherche . - Bruxelles : De Boeck, 2011 . - 238 p. ; 23 x 17 cm. ISBN : 978-2-8041-6330-3 Langues : Français ( fre)
| Mots-clés : |
Science l'atmosphère |
| Résumé : |
Une présentation simple et progressive des principaux acteurs de la physique et de la chimie de l'atmosphère terrestre (le rayonnement solaire, l'air, l'eau et l'ozone) ainsi que de leurs interactions.
L'état de l'atmosphère influence les activités de la société moderne ainsi que la qualité de notre vie, comme l'illustrent la productivité agricole, l'impact sur la santé de l'exposition aux gaz, aux particules et au rayonnement solaire, ou encore les dommages matériels causés par certaines catastrophes naturelles.
Sciences de l'atmosphère propose une introduction à la physique et à la chimie de l'environnement atmosphérique qui s'adresse aux étudiants de premier cycle et à toutes les personnes intéressées par les sciences de l'atmosphère.
L'ouvrage expose les sciences de l'atmosphère comme une application de principes scientifiques fondamentaux en accord avec des faits observationnels. Il fournit au lecteur la maîtrise des notions scientifiques sous-jacentes à l'étude du système climatique terrestre.
Le texte clarifie les corrélations de la chimie et de la physique fondamentales avec les propriétés observationnelles de l'atmosphère :
Le chapitre 2 présente les principes scientifiques qui gouvernent la température de l'atmosphère, en particulier la notion d'équilibre radiatif et de l'effet de serre ;Le chapitre 3 illustre les particularités de la molécule d'eau et leurs influences sur le climat ;Le chapitre 5 décrit l'absorption du rayonnement solaire ultraviolet par l'atmosphère et la formation de la couche d'ozone qui en résulte. Ce chapitre inclut une discussion au sujet de la relation entre les activités humaines et la destruction de la couche d'ozone. |
| Note de contenu : |
Extrait de l'avant-propos
L'étude de l'atmosphère terrestre requiert à la fois un haut niveau de rigueur scientifique et la capacité de décrire un système complexe à des échelles très diverses. Prenant en compte cette particularité, cet ouvrage propose une introduction aux sciences de l'atmosphère qui s'adresse aux étudiants des premières années de sciences physiques et ne présuppose aucune connaissance préalable du sujet. Étant donné le public visé, l'exposé cherche à identifier les concepts et les principes fondamentaux plutôt qu'à se concentrer sur les détails expérimentaux et théoriques qui sont l'objet de la recherche actuelle. Comme souvent dans un cours scientifique, les exemples sont généralement des modélisations simplifiées de situations du monde réel.
La présentation adoptée consiste en un mélange d'informations qualitatives et quantitatives. Chaque chapitre débute par des descriptions qualitatives qui visent à présenter les concepts sous-jacents. Ensuite, puisque les sciences de l'atmosphère sont par nature quantitatives, des développements mathématiques reviennent de manière rigoureuse sur une partie du contenu. Le prérequis nécessaire est donc la maîtrise des techniques élémentaires de calcul.
Le chapitre 1 porte sur la composition et la structure de l'atmosphère, sujets sur lesquels quelques questions fondamentales se posent. Par exemple, pour commencer, pourquoi une planète a-t-elle une atmosphère ? Quelle est la composition chimique de l'atmosphère terrestre et pourquoi est-ce ainsi ? Quand une atmosphère se développe, des processus physiques décrits dans le cadre de la mécanique classique et de la théorie cinétique conduisent à des distributions de densité et de température aux structures verticales caractéristiques. Ainsi, la température de l'atmosphère terrestre varie avec l'altitude d'une façon bien connue. Ce profil thermique s'explique à l'aide des propriétés des gaz plongés dans un champ gravitationnel et illuminés par la lumière solaire. Ce chapitre décrit la composition chimique de l'atmosphère, sa structure thermique, mais aussi les processus qui déterminent les distributions verticales de pression et de densité.
Le chapitre 2 s'intéresse aux rayonnements solaire et terrestre et à leurs interactions avec l'atmosphère, des concepts fondamentaux pour toute théorie du climat. Puisque la lumière du Soleil fournit quasiment toute l'énergie nécessaire au bon fonctionnement du système climatique de la Terre, ce chapitre commence par la description de la lumière solaire en soi, avant de décrire son interaction avec l'atmosphère. La Terre reçoit de l'énergie solaire, mais elle crée également son propre rayonnement, nommé «rayonnement terrestre» ou «rayonnement thermique». Cette énergie radiative se trouve dans la partie infrarouge lointaine du spectre, à laquelle l'oeil humain est insensible, mais bien que ce rayonnement soit invisible, il est omniprésent. Au cours d'une année, la Terre et l'atmosphère perdent à elles deux autant d'énergie sous la forme de rayonnement terrestre émis en direction de l'espace qu'elles n'en reçoivent du Soleil ; cet équilibre entre l'énergie solaire absorbée et l'énergie terrestre perdue est au coeur de la modélisation du climat. Un processus extrêmement important, l'«effet de serre», s'ajoute à l'équilibre radiatif pour déterminer la température terrestre. La partie mathématique du chapitre 2 présente un modèle simple qui permet de prédire la température de surface d'une planète quand des «gaz à effet de serre», tels que le dioxyde de carbone, sont présents dans son atmosphère.
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