4. Notions de chimie atrnospherique
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4.2 Chimie stratospherique de l'ozone
4.2.1 Destruction et production de l'ozone st.ratospherique
Comme on l'a vu au chapitre 2, l'ozone stratospherique joue un role essentiel
comme bouclier contre Ie rayonnement solaire ultraviolet.
Sa dynamique est gouvernee par I'equilibre entre reactions de formation et
de destruction, les phenomenes d'echangc avec l'ozone troposphcrique et.ant a
ce niveau ncgligeablcs.
L'historique de la comprehension de la chimie de l'ozone stratospherique
procure un bon exemple des tatonnemcnts scientifiques du domaine :
• Sidney Chapman a propose des 1930 un cycle de reactions particulierement simple pour justifier les hauts niveaux de concentration d'ozone
dans la stratosphere;
• la surestimation par rapport aux niveaux effectivement mesures a conduit
les chimistes a chercher des puits pour l'ozone stratospherique (en l'occurrence les catalyses de destruction par les HO x , OH et H0 2 , mises en
avant dans les annees 50) ;
• dans les annees 60, la montee en puissance du trafic acrien a conduit a
exhiber des cycles de catalyse de destruction comparables impliquant les
NO x (P. Crutzen) ;
• dans les annees 70, d'autres cycles de catalyse de destruction sont decouverts impliquant les CFC (Molina et Rowland, qui partageront avec
Crutzen Ie prix Nobel en 1995) ;
• la decouverte d'une diminution marquee des niveaux d'ozone stratospherique sur Ie pole Sud au debut des annees 80 conduit a proposer des
mccanismes complementaires associant etroitcmcnt temperatures froides
et chimie heterogene (a la surface de cristaux de glace ou rl'aerosols, au
sein des nuages stratospheriques polaires).
4.2.1.1 Cycle de Chapman
La seule reaction de production de l'ozone est donnee par
(R32)
L'oxygcne atomique °provient de la photolyse de I'oxygenc moleculaire O 2
02 + hV(A ::; 242 nm) ------+ °+°.
II peut egalement reagir avec l'ozone selon
(R33)
(R34)
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4.2 Chimie stratospherique de l'ozone
4.2.1 Destruction et production de l'ozone st.ratospherique
Comme on l'a vu au chapitre 2, l'ozone stratospherique joue un role essentiel
comme bouclier contre Ie rayonnement solaire ultraviolet.
Sa dynamique est gouvernee par I'equilibre entre reactions de formation et
de destruction, les phenomenes d'echangc avec l'ozone troposphcrique et.ant a
ce niveau ncgligeablcs.
L'historique de la comprehension de la chimie de l'ozone stratospherique
procure un bon exemple des tatonnemcnts scientifiques du domaine :
• Sidney Chapman a propose des 1930 un cycle de reactions particulierement simple pour justifier les hauts niveaux de concentration d'ozone
dans la stratosphere;
• la surestimation par rapport aux niveaux effectivement mesures a conduit
les chimistes a chercher des puits pour l'ozone stratospherique (en l'occurrence les catalyses de destruction par les HO x , OH et H0 2 , mises en
avant dans les annees 50) ;
• dans les annees 60, la montee en puissance du trafic acrien a conduit a
exhiber des cycles de catalyse de destruction comparables impliquant les
NO x (P. Crutzen) ;
• dans les annees 70, d'autres cycles de catalyse de destruction sont decouverts impliquant les CFC (Molina et Rowland, qui partageront avec
Crutzen Ie prix Nobel en 1995) ;
• la decouverte d'une diminution marquee des niveaux d'ozone stratospherique sur Ie pole Sud au debut des annees 80 conduit a proposer des
mccanismes complementaires associant etroitcmcnt temperatures froides
et chimie heterogene (a la surface de cristaux de glace ou rl'aerosols, au
sein des nuages stratospheriques polaires).
4.2.1.1 Cycle de Chapman
La seule reaction de production de l'ozone est donnee par
(R32)
L'oxygcne atomique °provient de la photolyse de I'oxygenc moleculaire O 2
02 + hV(A ::; 242 nm) ------+ °+°.
II peut egalement reagir avec l'ozone selon
(R33)
(R34)