La basse atmosphère terrestre concentre près de 80% de la masse atmosphérique. En première approximation, son air sec est un mélange de quatre gaz : le diazote (N2), le dioxygène (O2), l’argon (Ar) et le dioxyde de carbone (CO2). Leur proportions, prises au niveau de la mer, sont respectivement de 78,1%, 20,9%, 0.93% et 0.034%.

Les 0.036% restants contiennent encore toute une diversité de gaz et de poussières d’origine minérale ou organique. On les appelle des espèces traces. Parmi les gaz traces, citons des gaz nobles comme le néon (Ne), l’hélium (He), le xénon (Xe), des gaz carbonés comme le méthane (CH4), le monoxyde de carbone (CO), des gaz azotés comme le dioxyde d’azote (N2O), des gaz soufrés comme le dioxyde de soufre (SO2), ou encore de l’ozone (O3), de l’hydrogène (H2) etc.

Il faut bien sûr rajouter la présence de vapeur d’eau, un gaz qui joue un rôle essentiel dans la formation des phénomènes météorologiques (nuages, précipitations, tempêtes…).

La basse atmosphère terrestre contient par-ailleurs de petites particules en suspension, que l’on nomme aérosols. Les aérosols sont présents à l’état solide ou liquide. Leur forme, leur composition chimique sont extrêmement variées et leur taille varie de quelques nanomètres à plusieurs dizaines de micromètres.

Note sur les unités

ppm signifie partie par million. Ainsi 1 ppm correspond à 0.0001 % de la composition d’une masse d’air “moyenne”. 

Certains aérosols sont issus de processus naturels comme la combustion de biomasse (aérosols carbonés), les éruptions volcaniques (aérosols carbonés et sulfatés), l’écrêtage des vagues par le vent (aérosols marins), le soulèvement de poussières désertiques (aérosols terrigènes), la libération de composés organiques volatiles (aérosols biogéniques). Des aérosols sont également produits par les activités humaines, comme les transports routiers, la combustion industrielle, les incendies etc. Dans ce cas, les aérosols sont aussi connus sous le nom de particules fines, du fait de leur petit diamètre allant de 2.5 à 10 µm. Ces particules pénètrent facilement dans les voies respiratoires, occasionnant alors de graves troubles pulmonaires. Le niveau de pollution aux particules fines fait donc l’objet d’une surveillance quotidienne par les agences de santé publiques, notamment dans les grandes métropoles, où le trafic est dense.

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Les aérosols interviennent dans la formation des nuages en favorisant la condensation des gouttelettes d’eau. C’est pourquoi on les appelle aussi des noyaux de condensation nuageuse (ex. formation de nuages au passage d’un cargo maritime). Pour en savoir plus sur ce phénomène, je vous invite à consulter cette page : https://svs.gsfc.nasa.gov/10387 (NASA/Goddard Space Flight Center).