Chimie et composition des atmosphères planétaires

Mots Clés : Chimie de l’atmosphère, photochimie, cycles biogéochimiques, climat
Prérequis : Bases en thermochimie, cinétique chimique, transfert de rayonnement, mécanique des fluides, mais des rappels seront faits en cours

Une atmosphère planétaire est un réacteur chimique au sein duquel sont couplés des processus chimiques, dynamiques, thermodynamiques et radiatifs. Sur Terre, les constituants minoritaires réactifs de l’atmosphère jouent un rôle important en matière de filtrage du rayonnement UV (ozone), de climat (méthane, ozone, particules) ou de pollution atmosphérique (ozone, oxydes d’azote, particules). Émis en surface sous forme réduite  ou produits au sein même de l’atmosphère, ces constituants minoritaires sont en général oxydés  lors de réactions photochimiques catalysées à basse température avant de se déposer au sol. L’étude de la couche d’ozone stratosphérique permet d’appréhender les couplages entre réactivité chimique, transport et rayonnement, et de dégager des  principes généraux en chimie atmosphérique. Il devient alors possible de rendre compte de milieux plus complexes, comme la couche limite urbaine, et de décrire la composante atmosphérique des grands cycles biogéchimiques.  La  transposition de ces principes à l’étude des atmosphères des autres planètes du système solaire permet enfin de rendre compte de la variabilité de leur composition, dans le temps et dans l’espace.