4. Notions de chimie atrnospherique
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De rnerne, dans la stratosphere, les reactions photolytiques, qui liberent
les composes chlores catalysant les cycles de destruction de l'ozone, ne
peuvent pas avoir lieu pendant la nuit polaire (section 4.2).
• Chimie t.ropospheriquc versus chimie st.rat.osphcriquc
La dependance au rayonnement motive egalement la necessite de considerer des mccanismes differents selon l'altitude : la chimie tropospherique est
differente de la chimie straiosphcriquc (ou plus exactement les processus
prcponderants ne sont pas les memes).
D'une part, I'oxygenc et l'ozone stratospheriques bloquent Ie rayonnement
solaire ultraviolet (,\ ::; 290 nm) et, d'autre part, Ie rendement quantique
pour les grandes longueurs d'onde est nul (,\ ~ 730 nm) : Ie rayonnement
utile pour les dissociations photolytiques dans la troposphere est donc
dans la bande 290 nm < ,\ < 730 nm.
Cela a un impact pour les sources d'oxygene atomique qui sont essentielles
pour la formation d'ozone,
Unc source possible d'oxygene atomique est fournie par la dissociation
photolytique de I'oxygenc moleculaire,
02 + hv(,\ ::; 242 nm) ------+ °+°.
(R 16)
Unc telle reaction n'est donc possible que dans la stratosphere, du fait des
longueurs d'onde impliquees. Dans la troposphere, une source disponible
d'oxygene atomique est la dissociation photolytique de N0 2 ,
N0 2 + hv(300 nm ::; ,\ ::; 400 nm) ------+ NO + °,
(R 17)
ce qui permet d'anticiper la relation entre NO x et ozone dans la troposphere (section 4.3).
4.1.3 L'atmosphere, un milieu oxydant
4.1.3.1 Pouvoir oxydant de Patrnosphere et liens entre OH et 0 3
L'atrnosphere est un milieu oxydant : Ie devenir d'un hydrocarbure emis
est ainsi une suite de reactions d'oxydation Ie conduisant aux produits finaux
CO 2 et H 20. Les trois principaux oxydants (ce qui justifie l'importance qui
leur est accordec) sont au premier rang OH puis 03 et N0 3. Ces processus
sont cles pour « nettoyer » I'atmosphere (les concentrations en hydrocarbures
seraient sinon a des niveaux beaucoup trop eleves ; problems 4.3 pour Ie cas du
monoxyde de carbone).
En premiere approximation, la capacite oxydante de I'atmosphere est donnee par Ie niveau de concentration de OH (de l'ordre de 10
6 molecules cm- 3
dans la troposphere, problems 4.1). Le radical OH est parfois qualifie de detergent (scavenger) de I'atrnosphere. Unc majeure partie de l'oxydation a lieu
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De rnerne, dans la stratosphere, les reactions photolytiques, qui liberent
les composes chlores catalysant les cycles de destruction de l'ozone, ne
peuvent pas avoir lieu pendant la nuit polaire (section 4.2).
• Chimie t.ropospheriquc versus chimie st.rat.osphcriquc
La dependance au rayonnement motive egalement la necessite de considerer des mccanismes differents selon l'altitude : la chimie tropospherique est
differente de la chimie straiosphcriquc (ou plus exactement les processus
prcponderants ne sont pas les memes).
D'une part, I'oxygenc et l'ozone stratospheriques bloquent Ie rayonnement
solaire ultraviolet (,\ ::; 290 nm) et, d'autre part, Ie rendement quantique
pour les grandes longueurs d'onde est nul (,\ ~ 730 nm) : Ie rayonnement
utile pour les dissociations photolytiques dans la troposphere est donc
dans la bande 290 nm < ,\ < 730 nm.
Cela a un impact pour les sources d'oxygene atomique qui sont essentielles
pour la formation d'ozone,
Unc source possible d'oxygene atomique est fournie par la dissociation
photolytique de I'oxygenc moleculaire,
02 + hv(,\ ::; 242 nm) ------+ °+°.
(R 16)
Unc telle reaction n'est donc possible que dans la stratosphere, du fait des
longueurs d'onde impliquees. Dans la troposphere, une source disponible
d'oxygene atomique est la dissociation photolytique de N0 2 ,
N0 2 + hv(300 nm ::; ,\ ::; 400 nm) ------+ NO + °,
(R 17)
ce qui permet d'anticiper la relation entre NO x et ozone dans la troposphere (section 4.3).
4.1.3 L'atmosphere, un milieu oxydant
4.1.3.1 Pouvoir oxydant de Patrnosphere et liens entre OH et 0 3
L'atrnosphere est un milieu oxydant : Ie devenir d'un hydrocarbure emis
est ainsi une suite de reactions d'oxydation Ie conduisant aux produits finaux
CO 2 et H 20. Les trois principaux oxydants (ce qui justifie l'importance qui
leur est accordec) sont au premier rang OH puis 03 et N0 3. Ces processus
sont cles pour « nettoyer » I'atmosphere (les concentrations en hydrocarbures
seraient sinon a des niveaux beaucoup trop eleves ; problems 4.3 pour Ie cas du
monoxyde de carbone).
En premiere approximation, la capacite oxydante de I'atmosphere est donnee par Ie niveau de concentration de OH (de l'ordre de 10
6 molecules cm- 3
dans la troposphere, problems 4.1). Le radical OH est parfois qualifie de detergent (scavenger) de I'atrnosphere. Unc majeure partie de l'oxydation a lieu