Fiche de révision : Phénomènes atmosphériques

📋 Plan du Cours

1. Formation et observation des aurores
2. Formation et rôle de l’ozone
3. Destruction de l’ozone par les CFC
4. Vocabulaire atmosphérique
5. Formation et datation au carbone 14

📖 1. Formation et observation des aurores

★ À maîtriser

• Les particules transportées par le vent solaire atteignent la Terre et entrent en collision avec des molécules de la haute atmosphère, qu’elles excitent et ionisent, produisant une aurore.

• Les aurores sont généralement visibles au-dessus de 65° de latitude, mais peuvent être observées vers 40° lors de périodes de forte activité solaire, comme les tempêtes solaires.

📌 La couleur rouge des aurores est produite principalement par les atomes d’oxygène, tandis que leur couleur verte est produite par les atomes d’oxygène.

Compléments

📌 Selon l’hémisphère où elles apparaissent, les aurores sont appelées aurores boréales au nord ou aurores australes au sud.

• Une aurore dure environ une heure et, lorsqu’elle est active, peut durer toute la nuit.

💡 Astuce mémo

Vent solaire → collisions atmosphériques → aurore

📖 2. Formation et rôle de l’ozone

🔑 Notions clés & Définitions

• Équilibre de l’ozone : L’équilibre de l’ozone est l’équilibre délicat entre la production et la destruction de l’O₃, qui forme un bouclier contre les rayons UV mutagènes de haute énergie.

★ À maîtriser

• Dans la stratosphère, les rayons ultraviolets de haute énergie scindent une molécule d’oxygène O₂ en deux atomes d’oxygène, puis un atome libre se combine avec une autre molécule O₂ pour former de l’ozone.

Compléments

• L’oxygène atmosphérique est si abondant que les rayons ultraviolets de haute énergie sont entièrement absorbés dans la stratosphère.

• Les activités humaines ont récemment perturbé l’équilibre naturel entre la production et la destruction de l’O₃.

💡 Astuce mémo

UV → oxygène atomique → ozone

📖 3. Destruction de l’ozone par les CFC

🔑 Notions clés & Définitions

• Diminution de l’ozone : La diminution de l’ozone signifie que la destruction de l’O₃ dépasse sa création.

★ À maîtriser

• Dans la stratosphère, les UV dissocient les CFC et libèrent des atomes de chlore qui détruisent l’O₃.

Compléments

• Dans les années 1930, des chlorofluorocarbones (CFC) ont été produits pour la réfrigération, la climatisation, les solvants et les bombes aérosol.

• L’utilisation des CFC et d’autres substances destructrices de l’ozone est interdite, ce qui peut réduire la diminution de l’ozone.

💡 Astuce mémo

UV dissocie les CFC → chlore → destruction de l’O₂

📖 4. Vocabulaire atmosphérique

🔑 Notions clés & Définitions

• Upper atmosphere : Upper atmosphere signifie « haute atmosphère ».
• Stratosphere : Stratosphere signifie « stratosphère ».
• Troposphere : Troposphere signifie « troposphère ».
• Solar wind : Solar wind signifie « vent solaire ».
• Aurora/northern or southern lights : Aurora/northern or southern lights signifie « aurore boréale ou australe ».
• Ozone depletion : Ozone depletion signifie « épuisement ou diminution de l’ozone ».
• Ozone layer : Ozone layer signifie « couche d’ozone ».
• Ozone shield : Ozone shield signifie « bouclier d’ozone ».
• Cosmic rays : Cosmic rays signifie « rayons cosmiques ».
• Mutagenic : Mutagenic signifie « mutagène ».
• By-product : By-product signifie « sous-produit ».
• Split : Split signifie « diviser ».
• Balance : Balance signifie « équilibre » ou « équilibrer ».
• Lifetime : Lifetime signifie « durée de vie ».
• Nitrogen : Nitrogen signifie « azote ».
• Oxygen : Oxygen signifie « oxygène ».
• Chlorine : Chlorine signifie « chlore ».
• C14 : C14 signifie « carbone 14 » ou « radiocarbone ».

📖 5. Formation et datation au carbone 14

★ À maîtriser

• Le noyau du carbone 14 contient 6 protons et 8 neutrons, contre 6 protons et 6 neutrons pour le carbone 12 ordinaire.

• Le carbone 14 est un radio-isotope émetteur de particules bêta dont la demi-vie est de 5 700 ans.

• Les rayons cosmiques produisent du carbone 14 en frappant des noyaux de la haute atmosphère et en libérant des neutrons, qui interagissent avec l’azote en remplaçant un proton par un neutron ; le noyau résultant contient 6 protons et 8 neutrons.

• Les organismes absorbent le carbone radioactif comme son isotope non radioactif ; après leur mort, ils n’en absorbent plus et la proportion de carbone 14 présente dans leurs restes diminue, ce qui permet d’estimer leur âge.

Compléments

• Dans le vivant, on trouve en moyenne un atome de carbone 14 pour mille milliards (10¹²) d’atomes de carbone 12.

💡 Astuce mémo

Rayons cosmiques → neutrons → azote → carbone 14

📊 Tableaux de synthèse

Propriétés comparées des isotopes du carbone