Google "stratosphère" et l'un des meilleurs résultats de recherche concerne un hôtel et un casino à Las Vegas. Mais même si vous n'êtes jamais allé à Sin City, vous avez probablement visité la stratosphère une ou deux fois (au moins). Cette limite de l'atmosphère terrestre est difficile à éviter pour quiconque voyage par avion.
La stratosphère est le deuxième niveau le plus bas de l'atmosphère terrestre. C'est un bastion d'ozone et de vents rapides, où les nuages sont rares, mais où la vie perdure. Parfois appelé « espace proche », c'est l'endroit où les entreprises et les pays sont dans une course pour envoyer de nouvelles technologies capables de collecter des données et des renseignements, de prendre des images haute résolution et même de piloter des missions de reconnaissance sans pilote à longue portée.
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Au fond, nous sommes tous des créatures de la troposphère. C’est dans cette couche atmosphérique que se déroulent presque tous les phénomènes météorologiques sur Terre. Bien que la troposphère commence à la surface de la Terre, sa limite supérieure est moins cohérente. Selon votre latitude et la saison en cours, le sommet de la troposphère peut être situé entre 7 et 20 kilomètres au-dessus de votre tête.
Au-dessus de la troposphère, nous avons, dans l'ordre, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et l'exosphère. Revenons en arrière et parlons de ces deux premiers niveaux.
La limite troposphère-stratosphère, ou tropopause, sépare deux zones présentant des tendances de température inversées. À l’intérieur de la troposphère, la température moyenne globale diminue avec l’altitude. Mais c'est une autre histoire dans la stratosphère, où les choses se réchauffent à mesure que l'on s'élève. Finalement, vous atteindrez le plafond de la stratosphère à 50 kilomètres d'altitude. Au-delà de ce point, la tendance commence à s’inverser; les choses deviennent plutôt froides dans la mésosphère.
L'ozone protège la planète des rayons ultraviolets (UV) excessifs envoyés par le soleil. Constitué d’atomes d’oxygène, l’ozone – comme de nombreux écrans solaires – absorbe la lumière UV. Des écosystèmes entiers échoueraient sans ce service critique. L’approvisionnement en gaz de notre atmosphère est en grande partie limité à la fameuse couche d’ozone. Et environ 90 % de cette couche est contenue dans la stratosphère.
Dans le même ordre d’idées, l’ozone explique pourquoi les températures stratosphériques grimpent à des altitudes plus élevées. Non seulement il absorbe les rayons UV du soleil, mais il absorbe également le rayonnement infrarouge de la troposphère. Le résultat? Une stratosphère qui devient de plus en plus grillée au fil des kilomètres.
La plupart des nuages se trouvent dans la troposphère. Qu'il s'agisse de cirrus, de stratus ou de cumulonimbus, vous avez besoin de gouttelettes d'eau et/ou de cristaux de glace pour former des nuages. La troposphère relativement humide constitue donc un environnement idéal pour eux. Mais la stratosphère ? Pas tellement. Dans l'ensemble, il fait tout simplement trop sec pour faciliter la formation de nuages.
Pourtant, la pénurie de cloud n’est pas nécessairement une mauvaise chose. La stratosphère combine un ciel (en grande partie) sans nuages avec des turbulences limitées, ce qui la rend attrayante pour les pilotes de ligne. En effet, la plupart des avions commerciaux atteignent leurs altitudes de croisière dans la basse atmosphère de la stratosphère. Lorsque des nuages stratosphériques se forment, ils sont parfois créés par le mélange de glace et de poussière volcanique. De plus, les régions polaires voient des nuages au niveau de la stratosphère en hiver.
La raison pour laquelle la stratosphère est attrayante pour les avions commerciaux la rend idéale pour d’autres objets volants comme les ballons météorologiques et les ballons de reconnaissance à haute altitude. Near Space Labs, par exemple, crée une technologie capable de voler dans l’espace proche pour collecter des données à des fins d’assurance, de conservation, d’intervention en cas de catastrophe, d’étalement urbain et bien plus encore. Son Swifty est un ballon autonome à haute altitude qui vole dans la stratosphère entre 60 000 et 85 000 pieds (18 288 et 25 908 mètres). Swifty a à son bord un robot qui peut prendre entre 154 et 400 miles carrés (386 et 1 000 kilomètres carrés) d'images par vol.
L'entrepreneur en aérospatiale et en défense Aerostar possède plusieurs dirigeables sans pilote différents capables de voler dans la stratosphère. Certains de ces ballons à haute altitude se déplacent simplement avec le courant, mais d'autres, comme les systèmes de ballons Thunderhead d'Aerostar, ont des capacités de navigation.
Le terme « vortex polaire » est de plus en plus utilisé de nos jours. Ce que vous ne réalisez peut-être pas, cependant, c'est que la région arctique est témoin de deux types différents de vortex polaires. Toute l’année, le vortex polaire troposphérique encercle l’Arctique; sa bordure se trouve généralement entre les latitudes 40 et 50 degrés nord. Voyageant d'ouest en est, ce courant-jet aide à séparer l'air froid et les courants chauds du sud.
Plus haut, il y a le vortex polaire stratosphérique. Comme son homologue ci-dessous, celui-ci se déplace dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Mais le vortex de la stratosphère est saisonnier, s'effondrant chaque printemps puis se reformant en hiver.
Les vents sont à leur plus fort lorsqu'il existe un grand contraste de température entre l'Arctique et les régions situées à des latitudes plus basses. Cependant, l’Arctique se réchauffe à un rythme rapide. Certains scientifiques affirment que le changement climatique affaiblit le vortex polaire stratosphérique, permettant aux vents ultra-froids qu’il emprisonne normalement de se diriger vers le sud. (Peut-être que la même augmentation de température perturbe également le jet troposphérique.)
Nous aurions tort de ne pas reconnaître le vortex polaire de l'hémisphère sud. Situé au-dessus de l'Antarctique, il est plus puissant que son homologue du nord.
Les collecter n’est pas facile, mais les scientifiques ont découvert des micro-organismes à la dérive dans la stratosphère. Les chercheurs d'une étude publiée en août 2018 dans la revue Frontiers in Microbiology ont conçu et construit une sonde de capture d'air qu'ils ont installée sur un avion de la NASA. Le gadget a détecté des bactéries circulant au-dessus de la tropopause locale à des altitudes de 12 kilomètres.
Les rayons UV et les températures extrêmes font de la stratosphère un endroit difficile pour les êtres vivants. Pour survivre là-haut, certaines bactéries dépendent de pigments qui bloquent le soleil et de coques extérieures protectrices. La réparation rapide de l'ADN est une autre astuce qui sauve des vies.
Faisant du stop lors des tempêtes et des éruptions volcaniques, les microbes utilisent la stratosphère comme une autoroute atmosphérique. Ici, les vents les transportent à grande vitesse à travers les continents, permettant ainsi aux microbes de se disperser. Le fait que la vie puisse tolérer notre stratosphère — même pour des périodes limitées — pourrait avoir un impact profond sur la chasse aux organismes martiens.
Maintenant, c'est intéressant"Stratosphère" est un mot d'origine gauloise. Inventé par le scientifique Léon Teisserenc de Bortin au début des années 1900, le nom signifie « sphère de couches » dans la langue maternelle de de Bort.
