Géochimie

L'atmosphère terrestre est divisée en plusieurs couches caractérisées entre autres par leur profil thermique vertical (ou profil vertical de température), c'est-à-dire par la façon dont la température de l'air y croît, décroît ou reste constante lorsqu'on s'élève en altitude. On distingue, à partir de la surface :

La Troposhère (« Tropos » changement en grec) s'étend jusqu'à environ 10km d'altitude (7 km aux pôles et 15km dans la zone équatoriale) et contient 80% de la masse de l'atmosphère. C'est la couche où se déroulent la plupart des processus météorologiques et chimiques. La température y décroit en moyenne de 6,5°C par kilomètre, ce qui s'explique par un phénomène physique de détente adiabatique jusqu'à la tropopause. Ce processus induit un bon mélange de l'air par des cellules de convection active. Le temps de dilution troposphérique est environ de 3 ans.

La Stratosphère se situe au dessus jusqu'à environ 50km. Elle contient la majorité de l'ozone. La formation de l'ozone étant exothermique, elle provoque une inversion de température avec une augmentation jusqu'à un maximum à la stratopause. Cette structure thermique verticale très stable inhibe fortement les mouvements verticaux de l'air, ce qui explique que la stratosphère soit organisée, comme son nom l'indique, en couches horizontales. Les mouvements atmosphériques sont essentiellement horizontaux. Le temps de résidence de particules dans la stratosphère est très long à cause de l'absence de nuages et précipitations.

La Mésosphère a des caractéristiques proches de la troposphère. Il n'y a plus les conditions pour former l'ozone donc le processus de détente adiabatique redevient majoritaire

La Thermosphère située au sommet a sa température contrôlée par l'absorption du rayonnement solaire ultraviolet dur et X, et varie beaucoup suivant l'activité solaire et l'alternance jour-nuit. Cette dernière couche peut également être appelée ionosphère ou exosphère.