La Terre est constituée d’une grande variété d’éléments chimiques. Les éléments chimiques les plus légers forment une fine pellicule de gaz et de poussières : l’atmosphère terrestre

Les Météorologiques

L’ouvrage le plus ancien sur le sujet date du IVe siècle avant notre ère. Il s’agit des Météorologiques du célèbre penseur grec Aristote. Dans ce premier traité de météorologie, Aristote (-384 à -322 av. notre ère) décrit la Terre comme un système constitué de quatre éléments naturels : l’eau, la terre, le feu et l’air. L’interaction de ces éléments produit des phénomènes célestes comme les nuages, la pluie, la neige, le brouillard… Aristote les appelle des météores.

Plus précisément, il établit la distinction entre les météores substantiels – faits d’une substance palpable – comme la neige, la pluie ou les nuages, des météores d’apparence comme le brouillard et la rosée. S’appuyant sur ses propres observations, le célèbre philosophe propose une première compréhension de leur formation et de leur devenir. 

Jusqu’au XVIIIe siècle, le traité d’Aristote a fait figure de référence. Puis l’essor des techniques et des instruments de mesure  est venu bouleverser l’état des connaissances…

Les mesures atmosphériques

Le développement de nouveaux instruments de mesure (ex. thermomètre, baromètre, pluviomètre) et l’implantation de stations météorologique ouvrent le champ à la caractérisation fine des phénomènes météorologiques.

Toutefois, il faut attendre le XXe siècle pour que la météorologie prenne vraiment son essor. Là encore, les développements instrumentaux sont à la base du progrès des connaissances. Les ballons-sondes et les avions instrumentés rapportent ainsi des mesures de pression et température s’élevant jusqu’à 20 km.

La spécification de l’atmosphère devient un enjeu pour le développement de l’aviation. Elle permet d’assurer de meilleures conditions de vol et de garantir la sécurité des pilotes et de leurs passagers. Les mesures effectuées aux quatre coins du globe amènent l’Organisation Internationale de Normalisation à définir un modèle des conditions atmosphériques moyennes : l’atmosphère standard (ISA : International Standard Atmosphere). Une première version du modèle est proposée en 1958. Elle définit les valeurs de température et de pression en prenant en compte les effets de la vapeur d’eau et ce, jusqu’à 20 km d’altitude. D’autres modèles comme celui développé par l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale (OACI), viennent par la suite compléter et améliorer les données de l’ISA.

Lancé de ballon-sonde à l'observatoire de Haute Provence