Couche d'ozone

[bernardt60]

J'ai entendu ce midi sur France inter cet info reprise aussi sur le site de France2 qui à mon avis va susciter beaucoup de commentaires:

Couche d'ozone : inquiétudes en Arctique

Par FTV avec agences

WHITE FOX / TIPS / PHOTONONSTOP

Un trou équivalent à cinq fois la surface de l'Allemagne s'est ouvert dans la couche d'ozone, au-dessus de l'Arctique.

C'est un trou d'une taille record, provoqué par un froid exceptionnel au Pôle Nord qui inquiète les scientifiques. Ce trou s'est déplacé durant une quinzaine de jours au-dessus de l'Europe de l'Est, de la Russie et de la Mongolie, exposant parfois les populations à des niveaux élevés de rayonnements ultra-violets

"Pour la première fois, la diminution a été suffisante pour qu'on puisse raisonnablement parler de trou dans la couche d'ozone en Arctique", estime l'étude publiée dimanche dans la revue scientifique britannique Nature.

Habituellement, le trou dans la couche d'ozone est beaucoup plus important en Antarctique qu'en Arctique : il y fait beaucoup plus froid. Le froid intense reste le facteur principal de la destruction de l'ozone. Les relevés effectués jusqu'alors au Pôle Nord indiquent que la diminution d'ozone est très variable et bien plus limitée que dans l'hémisphère sud. Le responsable est un phénomène connu sous le nom de "vortex polaire", un cyclone massif qui se forme chaque hiver dans la stratosphère arctique et qui l'an dernier est né dans un froid extrême, a expliqué Gloria Manney, du Jet Propulsion Laboratory, en Californie.

Des valeurs particulièrement basses ont été observées "durant 27 jours en mars et au début du mois d'avril, sur une surface d'environ deux millions de km2, soit à peu près cinq fois l'Allemagne ou la Californie", précise la scientifique. Un chiffre équivalent à la destruction de l'ozone en Antarctique au milieu des années 80.

Courant avril, le vortex s'est déplacé au-dessus de régions plus densément peuplées de Russie, de Mongolie et d'Europe de l'Est durant une quinzaine de jours. Des mesures effectuées au sol ont montré "des valeurs inhabituellement élevées" d'ultra-violets avant que le vortex ne se dissipe, selon Mme Manney.

[Damien49]

Oui j'ai vu que tous les journaux ont repris cette information (même le Monde). La plupart des journaux relatent cela comme si c'était en ce moment.

A croire que les journalistes ne vérifient vraiment pas leur information et se font l'écho de Panurge.

C'est un trou d'une taille record, provoqué par un froid exceptionnel au Pôle Nord

Froid exceptionnel au Pôle Nord alors que l'on sort à peine de l'été boréal.

Ce trou dans l'articque date de fin mars 2011.

Sont un peu en retard.

Ils doivent confondre avec le trou qui a actuellement lieu sur l'Antarctique, et qui lui atteint des records en ce moment :

http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/Scripts/big_image.php?date=2011-09-30&hem=S

http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/meteorology/figures/merra/ozone/toms_mins_2011_omi+merra.pdf

Même Le Monde s'y trompe. A quand des scientifiques pour commenter des informations scientifiques dans les journaux ?

Heureusement il existe encore certains lieu plus sérieux pour commenter l'actualité scientifique :

Article daté du 05 avril 2011 : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/meteorologie-1/d/et-lon-reparle-du-trou-dans-la-couche-dozone_29290/

[bernardt60]

Décidément beaucoup se mélangent les pinceaux dans cette affaire, même qui vous savez ! , ce ne serait pas effectivement un luxe que des scientifiques vulgarisent ce problème pour que le non initié s'y retrouve et surtout ceux qui ont des responsabilités.

Concernant l'Antarctique je suis un peu surpris car d'après les simulations cela devait s'améliorer avec la diminution des CFC .

[Higurashi]

Le trou récent qui s'est formé dans la couche d'ozone, au pôle nord, se serait formé en raison de température très froide en particulier .

Quel est le rapport entre le froid et la couche d'ozone qui se trouve dans la stratosphère ?

Merci

[bernardt60]

Le trou récent qui s'est formé dans la couche d'ozone, au pôle nord, se serait formé en raison de température très froide en particulier .

Quel est le rapport entre le froid et la couche d'ozone qui se trouve dans la stratosphère ?

Merci

Sujet déjà ouvert ici:

http://forums.infocl...81#entry1649481

Pour éviter la dispersion il faut regarder en utilisant par exemple la recherche sur un mot clé si un topic n'a pas déjà été ouvert parlant du même sujet, en plus tu as déjà un début d'explication.

[Higurashi]

Ah désolé, en tout cas merci pour le lien

[La Suissarde]

Salut Traqueurdefoudres,

Ta question est pertinente et je pense très importante pour comprendre la base de la chimie atmosphérique.

L'ozone 03 est en permanence produit et détruit à tous les niveaux de l'atmosphère selon un schéma réactionnel complexe.

Un "trou" de la couche d'ozone apparaît donc quand la destruction (perte) totale de O3 est plus importante que sa production totale.

La vitesse d'une réaction chimique est directement proportionnelle à un facteur k (cm3.s-1) appelé coefficient d'Arrhenius. La loi affirme que k = A * exp(-B/T), où A et B sont des constantes empiriques propres à la réaction étudiée, et T la température de l'air. On constate ainsi que lorsque T est bas, k diminue, ce qui confirme la relation de proportionnalité entre ces deux variables.

Sauf erreur il est donc incorrect de dire que l'ozone est détruit par des températures basses, mais plutôt que son taux de production est plus bas que la normale. (O3 est détruit par photodissociation selon la réaction O3 + hv -> O2 + O , où hv est le coefficient de photodissociation totalement indépendant de la température de l'air.)

[Higurashi]

D'accord merci pour l'explication /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Cirus]

Le responsable est un phénomène connu sous le nom de "vortex polaire", un cyclone massif qui se forme chaque hiver dans la stratosphère arctique et qui l'an dernier est né dans un froid extrême, a expliqué Gloria Manney, du Jet Propulsion Laboratory, en Californie.

Ca c'est sûr, le vortex polaire était très massif vers le fin de l'hiver 2010/2011 et le début du printemps.

Comme le montre le graphique ci-dessous:

On peut remarquer que les mois de février et de mars ont été associés avec des valeurs nettement positives de Northern Annular Mode (quasiment une valeur de 4 pour la NAM vers la mi-mars) ce qui indique que le vortex était très puissant. Puis la NAM a fortement chuté avec le SFW (Stratospheric Final Warming) du 5 avril.

[bernardt60]

Cet article également daté du 03 octobre:

http://www.universci...248125407133/-/

Ce qui m'interpellait dans cette annonce c'était la raison du refroidissement stratosphérique plus important l'hiver dernier au dessus du Pôle Nord, or dans cet article le lien est fait clairement avec l'augmentation des gaz à effet de serre.

J'ai retrouvé également:

1. un article plus ancien de 2008 qui parle également du rôle des gaz à effet de serre et qui pose la question des substituts au CFC.

http://www.universci...248100233933/-/

2 .ce pdf : Ozone-Effet de serre quel rapport?

http://www.rac-f.org...limat-ozone.pdf

Par contre ce que je n'ai pas trouvé c'est une démonstration de l'augmentation du refroidissement stratosphérique par l' augmentation des gaz à effet de serre.

Pour les modos: je pense qu'il faudrait regrouper avec le topic créé par Traqueurdefoudres pour éviter de se disperser sur 2 différents qui parlent du même sujet.

[bernardt60]

Communiqué de presse à ce sujet de l'OMM du 5 avril 20011:

http://www.wmo.int/p.../pr_912_fr.html

Je ressors de ce communiqué un paragraphe de la partie Contexte:

L'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre se traduit par une hausse des températures à la surface de la Terre tandis que, parallèlement, la stratosphère se refroidit, comme le montrent les modèles. Aussi les spécialistes de l'ozone ont-ils prévu qu'une forte déperdition d'ozone peut se produire dans la stratosphère arctique. Si les basses températures persistent à l'arrivée du printemps, lorsque la lumière du soleil succède à la nuit polaire, la destruction de l'ozone s'accélère. C'est ce scénario qui prévaut chaque année dans l'Antarctique alors que dans l'Arctique, la variabilité interannuelle est beaucoup plus marquée. Ce n'est donc pas chaque année qu'on assiste à une forte déperdition d'ozone dans la stratosphère arctique. S'il semble avéré que les concentrations accrues de gaz à effet de serre persistants tels que le dioxyde de carbone et le méthane entraînent un certain refroidissement de la stratosphère sur le long terme, cela ne saurait expliquer les fortes variations de température constatées d'une année sur l'autre dans la stratosphère arctique.

Donc si on peut comprendre que les gaz à effet de serre diminuent la température de la stratosphère dans le long terme en captant dans la troposphère une partie des rayonnements solaires renvoyés vers la stratosphère, visiblement sauf erreur de ma part on ne sait pas encore quels sont les processus physiques et chimiques qui expliquent les fortes variations de température d'une année sur l'autre au dessus de l' Arctique.

[Invité Guest]

Tel que je le comprend, l'OMM dit juste que le refroidissement long terme est du aux gaz à effets de serre, mais que cette année, la perte est du aux conditions météos particulières. Une tendance et une variabilité en fait. Pour la variabilité de la température de la stratosphère, elle est principalement liée à la NAM, Northern Annular Mode, et à quelques autres oscillations plus marginales.

[bernardt60]

Tel que je le comprend, l'OMM dit juste que le refroidissement long terme est du aux gaz à effets de serre, mais que cette année, la perte est du aux conditions météos particulières. Une tendance et une variabilité en fait. Pour la variabilité de la température de la stratosphère, elle est principalement liée à la NAM, Northern Annular Mode, et à quelques autres oscillations plus marginales.

Et on les connait ces conditions particulières et quelles sont les causes de cette NAM nettement positive?

[Cirus]

Et on les connait ces conditions particulières et quelles sont les causes de cette NAM nettement positive?

Les causes de cette NAM nettement positive dans la stratosphère sont les displacement events qui se sont effectués les 6 et 31 janvier 2011.

[bernardt60]

Les causes de cette NAM nettement positive dans la stratosphère sont les displacement events qui se sont effectués les 6 et 31 janvier 2011.

Bon d'accord, sur le site Espacemétéo, les différents types de "stratopheric events" sont bien expliqués mais je ne suis pas sûr que le non-initié(il n'y a pas que des scientifiques qui parcourent le forum) comprennent bien le rapport avec le trou d'ozone dans l'Arctique et soit très satisfait de la réponse.

Si on essaie de résumer et de vulgariser ce problème de trou d'ozone du en partie à l'homme( CFC, effet de serre) il reste quand même une partie imprévisible avec le comportement du vortex polaire complètement aléatoire, enfin c'est ainsi que je comprends les choses.

[Invité Guest]

Le comportement du vortex n'est pas aléatoire. Par contre, la stratosphère Arctique reste un domaine d'étude où tout n'est pas encore décrit.

P.S. : Pour le rapport vortex/trou dans la couche d'ozone, il est simple. NAM positive -> vortex plus puissant et plus froid -> trou dans la couche d'ozone plus importnat, et réciproquement.

[bernardt60]

Le comportement du vortex n'est pas aléatoire. Par contre, la stratosphère Arctique reste un domaine d'étude où tout n'est pas encore décrit.

P.S. : Pour le rapport vortex/trou dans la couche d'ozone, il est simple. NAM positive -> vortex plus puissant et plus froid -> trou dans la couche d'ozone plus importnat, et réciproquement.

Pour le P.S. je pense que tout le monde a bien compris.

Au niveau du comportement du vortex ce que je voulais dire c'est que justement du fait que "la stratosphère arctique reste un domaine d'étude où tout n'est pas encore décrit " c'est qu'il y a une incertitude sur la puissance de ce vortex d'un hiver à l'autre et encore une fois pourquoi la NAM a été si positive cet hiver et pourquoi nous avons eu affaire à des "displacements event".

Désolé je suis peut-être un peu e...., mais mon souci est d'essayer de vulgariser ce problème de trou d'ozone pour éviter justement les confusions, car par exemple je ne suis pas sûr que le citoyen lambda comprenne bien à la diffusion de l'info par les médias le fait que le trou d'ozone plus important au pôle nord cette année soit provoqué par un vortex polaire plus froid alors que l'on n'arrête pas de lui parler du réchauffement de la planète.

[Invité Guest]

Ce n'est pas que vous êtes emmerdant ou pas

Vulgariser la variabilité de la stratosphère Arctique, ce n'est pas ce qu'il y a de plus simple d'autant qu'il reste des incertitudes. Le fait est simplement que le vortex est plus ou moins puissant selon les années. De plus, le réchauffement global concerne uniquement la troposphère. Pour une question d'équilibre énergétique, la troposphère se réchauffe au détriment de la stratosphère. En gros, le rayonnement est piégé en basses couches, donc ne réchauffe que les basses couches (c'est une signature caractéristiques des gaz à effet de serre soit dit en passant). La stratosphère se refroidit donc bien.

[Cotissois 31]

Si on essaie de résumer et de vulgariser ce problème de trou d'ozone du en partie à l'homme( CFC, effet de serre) il reste quand même une partie imprévisible avec le comportement du vortex polaire complètement aléatoire, enfin c'est ainsi que je comprends les choses.

Aléatoire ce n'est peut-être pas le mot, mais l'idée est bien là en effet. C'est un peu comme ENSO (peu ou pas prévisible) qui s'ajoute au RC (hyper prévisible). Evidemment, pour faire comprendre qu'on peut connaître une tendance de fond (déterminante dans l'anticipation) même si les anomalies certaines années sont "contraires" à la tendance, ce n'est pas gagné...

[bernardt60]

Ce n'est pas que vous êtes emmerdant ou pas

Vulgariser la variabilité de la stratosphère Arctique, ce n'est pas ce qu'il y a de plus simple d'autant qu'il reste des incertitudes. Le fait est simplement que le vortex est plus ou moins puissant selon les années. De plus, le réchauffement global concerne uniquement la troposphère. Pour une question d'équilibre énergétique, la troposphère se réchauffe au détriment de la stratosphère. En gros, le rayonnement est piégé en basses couches, donc ne réchauffe que les basses couches (c'est une signature caractéristiques des gaz à effet de serre soit dit en passant). La stratosphère se refroidit donc bien.

Aléatoire ce n'est peut-être pas le mot, mais l'idée est bien là en effet. C'est un peu comme ENSO (peu ou pas prévisible) qui s'ajoute au RC (hyper prévisible). Evidemment, pour faire comprendre qu'on peut connaître une tendance de fond (déterminante dans l'anticipation) même si les anomalies certaines années sont "contraires" à la tendance, ce n'est pas gagné...

Incertitudes : intégrer l'incertitude c'est justement un des défis à relever pour la mise en place des Plans nationaux d'adaptation au changement climatique discuté au Colloque International du forum de la météo de 2011, de plus un des challenges à relever est de comment communiquer l'information complexe du changement climatique au grand public.

Je crois qu'il en est de même pour la couche d'ozone stratosphérique et là comme l'a relevé plus haut Damien49 on voit les lacunes de ces communiqués de presse pour l'information du grand public sur ces problèmes complexes du RC et du trou de couche d'ozone.

[Cirus]

Bon d'accord, sur le site Espacemétéo, les différents types de "stratopheric events" sont bien expliqués mais je ne suis pas sûr que le non-initié(il n'y a pas que des scientifiques qui parcourent le forum) comprennent bien le rapport avec le trou d'ozone dans l'Arctique et soit très satisfait de la réponse.

Pour les non-initiés et les novices qui parcourent ce topic, je vais montrer quelques supports visuels.

Un displacement event et quelque soit l'évènement stratosphérique ont des effets durables (sur plusieurs mois) dans la stratosphère (quant à la propagation vers le bas d'anomalies de northern annular mode négatives), et là il n'y a rien du tout d'aléatoire. Il faut savoir que depuis quelques décennies, pas mal d'études ont changé la vision que nous avons de l'intérieur du système troposphère-stratosphère. Surtout entre l'an 2000 et aujourd'hui, on peut constater de très net progrès.

Image issue d'une étude de 2001 (Baldwin et Dunkerton):

C'est surtout le 2e profil vertical qui nous intéresse car ça aborde le cas d'un displacement event.

C'est une moyenne qui repose sur 30 phénomènes de Strong Vortex Events (après des displacament events), ie des décrochages d'anomalies négatives de NAM et de son maintien.

On peut aisément constater que ces VI (Vortex Intensification comme on les appelle) sont des phénomènes durables à l'échelle de plusieurs mois.

c'est qu'il y a une incertitude sur la puissance de ce vortex d'un hiver à l'autre et encore une fois pourquoi la NAM a été si positive cet hiver et pourquoi nous avons eu affaire à des "displacements event".

Là, oui, je suis bien d'accord avec toi, pour l'instant, il est très difficile d'expliquer la générescence (pas dans la dynamique simple mais en tant qu'apparition de ce complexe fluiditique dans le contexte hivernal).

Pour expliquer l'apparition de ce complexe, il y a les forçage externes (ENSO, QBO, activité solaire) au système troposphère-stratosphère qui sont en mesure d'expliquer ce phénomène, mais on en n'est pas encore arrivé à là ... Il y a beaucoup de choses qui nous dépassent.

Pour conclure, voici l'enchaînement d'actions:

Upward Wave Breaking (onde longue accompagnée d'une vitesse de propagation très rapide car il y a eu propagation des anomalies hautes vers l'ouest le 6 janvier) marginalisé par rapport au pôle >> Displacement events >> Propagation vers les bas d'anomalies négatives de NAM (phénomène de rétroaction négative) >> Intensification et entretien du vortex polaire stratosphérique >> Trou de la couche d'ozone.