L'ATMOSPHÈRE : SA FORME ET SON ÉPAISSEUR

Horizon

OÙ les deux forces sont égales; en deçà de ce point c'est la pesanteur qui est la plus forte, au delà c'est la force centrifuge. Le calcul montre que c'est à une hauteur égale à cinq fois et demie le rayon terrestre, à partir du sol, que se trouve cette zone d'équilibre : c'est donc là une limite « mécanique » de Tatmosphère, car, si une molécule d'air se trouvait dépasser cette limite, la force centrifuge, plus forte que l'attraction terrestre, la projetterait dans l'espace céleste. L'atmosphère est donc limitée et son épaisseur ne peut pas dépasser cinq fois et demie le rayon de la Terre.

Elle est même loin d'atteindre ces dimensions. Des observations faites par les astronomes et les physiciens ont permis d'assigner une limite « pratique » à l'épaisseur de la couche gazeuse qui nous enveloppe.

En observant la durée du crépuscule, on a observé que la ce lueur crépusculaire » persistait tant que le Soleil, après son coucher, n'inclinait pas ses rayons de plus de 1 8 degrés au-dessous de l'horizon : l'illumination du

rî#»l nrovîé»nt nlnr* Hp V^rlflîr^- ^'^^' 9- - Détermination de répaisseur de l'atmosphère aei provient aiOrS ae l eCiaire- par la lumière crépusculaire.

ment des ultimes parties de l'atmosphère atteintes par les rayons de l'astre. La figure 9 montre qu'on peut alors déduire l'épaisseur de l'atmosphère de l'existence de cet angle de 18 degrés, par un calcul simple : on trouve ainsi une épaisseur de 80 kilomètres.

Mais on a reculé cette limite par l'étude des météorites et des étoiles filantes. Ces corps, d'origine minérale, fragments solides de corps célestes voisins de la Terre, ne commencent à devenir incandescents que quand ils pénètrent dans l'atmosphère, par suite de la chaleur dégagée par leur frottement contre les molécules d'air même raréfiées par la distance, tant est grande leur vitesse. Or, on peut observer la distance à laquelle ils sont situés quand ils commencent à être incandescents : on a ainsi trouvé deux cents kilomètres comme limite supérieure de l'atmosphère.

En réalité, au point de vue de la sustentation d'un navire aérien, on

peut dire que seuls les 3o premiers kilomètres nous intéressent : c'est la hauteur maxima que n^ont pas dépassée les « ballons- sondes ». Au point de vue réellement pratique de la « navigation aérienne » proprement dite, les 10 premiers kilomètres sont l'altitude à laquelle se limiteront, au moins d*ici longtemps, les voyages d'aéronefs emmenant des passagers.

Composition de l'atmosphère : oxysène, azote, vapeur d'eau, poussières.

L'air atmosphérique n'est pas, comme l'eau de pluie, un composé chimique défini et de constitution invariable : c'est bien un « mélange » de divers gaz, mais ce n'est qu'un a mélange », susceptible, par suite, d altération dans les proportions de ses diverses parties constitutives.

A la surface de la Terre, l'air est formé de trois gaz principaux : l'oxygètiCj l'a\ote et l'argon : les proportions de ces trois gaz sont en chiffres ronds, pour loo volumes d'air : 78 volumes d'azote, 21 volumes d'oxygène et I volume d'argon. Exactement, il y a 78,08 d'azote, 20,9g d'oxygène et

0,99 d'argon : cela fait 99,96 volumes : le reste soit — - — du volume

d'air total, est constitué par des <c gaz rares », de découverte récente, que nous nous bornerons à énumérer ici : Vhélium^ le néon, le krypton^ le xénon, un peu d'hydrogène. Tous ces gaz, y compris l'azote, l'oxygène et Targon sont, jusqu'à nouvel ordre, considérés par les chimistes comme des <c corps simples » ou des « éléments ».

Tels sont les gaz dont les proportions sont fixes dans Tatmosphère, au moins dans ses couches inférieures.

En est-il de même dans ses couches supérieures? Pour répondre à cette question, il faut interroger les physiciens, et voici ce qu'ils nous répondent. Dans un milieu formé d'un seul gaz, la pression à laquelle les parties de ce gaz sont soumises du fait des couches supérieures qui pèsent sur elles, diminue à mesure qu'on s'élève, et la loi de cette diminution dépend de la plus ou moins grande densité du gaz. Donc, si nous considérons une atmosphère complexe, dans laquelle chaque gaz se répartit comme s'il était seul, les divers gaz subiront des diminutions individuelles de pression différente à des hauteurs croissantes, et la composition de l'atmosphère variera avec la hauteur. Le savant météorologiste autrichien Hann a calculé les compositions de l'atmosphère, ainsi modifiée, aux diverses altitudes.