Cours 3: Air

Question 1

Quel est le % d’énergie solaire atteignant le sol?

Answer 1

50%

Question 2

Où va l’énergie solaire qui n’atteint pas le sol et leur % (2)?

Answer 2

• 30% renvoyé vers l’espace par l’air, nuages ou surfaces claires (ex: banquise)
• 20% absorbée par l’atmosphère

Question 3

Comment se comporte l’énergie absorbée par la Terre?

Answer 3

Une partie est restituée dans l’atmosphère sous forme de rayons infrarouges. Une partie est absorbée par les gaz à effet de serre (l’autre vers l’espace = 20%), réchauffant l’atmosphère et réémise (80%) vers le sol (effet de serre naturel).

Question 4

Quelle serait la température moyenne sur Terre sans l’effet de serre naturel et quelle est-elle actuellement?

Answer 4

-18C et 15C

Question 5

Qu’est-ce qu’un gaz à effet de serre?

Answer 5

Gaz absorbant le rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre et les nuages émettant à leur tour un rayonnement infra rouge.

Question 6

Quels sont les effets nettes des GES (2)?

Answer 6

Rétention d’une partie de l’énergie absorbée et réchauffement de la surface de la Terre.

Question 7

Qu’est-ce que provoque la concentration des GES dans l’atmosphère?

Answer 7

Réchauffement global

Question 8

Quelles molécules peuvent absorbées les infrarouges émis par la Terre (4)?

Answer 8

• H2O
• CO2
• CH4
• O3

Question 9

Comment agissent les molécules absorbant les infrarouges dans l’atmosphère?

Answer 9

Elles agissent comme une serre en laissant passer la lumière solaire jusqu’au sol mais l’empêchant de sortir lorsque réfléchit par la Terre.

Question 10

Qu’est-ce que la régulation thermique?

Answer 10

Lorsque les gaz à effet de serre laissent passer les rayons solaires vers la terre et que ces molécules retournent de l’énergie sous forme de chaleur au sein de la troposphère.

Question 11

Quel est le rôle du radical hydroxyle dans les réactions?

Answer 11

C’est l’intermédiaire principal dans les réactions d’oxydation (pas le O2).

Question 12

Quelle est la caractéristique du groupement chimique OH?

Answer 12

Groupement excité par l’absorption d’un photon solaire, possédant un électron libre ce qui le rend très réactif.

Question 13

De quoi résulte le groupement chimique OH (en haute atmosphère)?

Answer 13

La photolyse de l’eau (H2O + hv = OH + H) en haute atmosphère (tropopause).

Question 14

Quelles sont les étapes de la génération du radical hydroxyle OH (dans la troposphère) (4)?

Answer 14

• Photolyse du NO2 (NO2 + hv = NO + O)
• Formation de l’O3 (O + O2 + M* = O3 + M*)
• Décomposition d’O3 (O3 + hv = O* + O2)
• Réaction avec l’eau (O* + H2O = 2OH)

Question 15

Quelle est l’action principale du radicale hydroxyle en zone non polluée?

Answer 15

Contrôler la concentration de CO (70% des OH sont consommés). CO + OH = CO2 + H

Question 16

Pour quelle réaction le CO est-il l’intermédiaire?

Answer 16

Oxydation du méthane

Question 17

Quel est l’importance du radical hydroxyle pour ce qui est des systèmes de réservoir de l’atmosphère?

Answer 17

Il est au centre de la plupart, certains le génèrent et d’autres le consomment (drains chimiques).

Question 18

Quel est le temps de résidence de l’oxygène dans la troposphère?

Answer 18

3000 à 7600 ans

Question 19

Comment est consommé l’O2 (3)?

Answer 19

• Combustion de produits fossiles
• Dégradation des substances organiques
• Oxydation des minéraux

Question 20

Comment est généré l’O2 et son lien avec sa consommation?

Answer 20

Photosynthèse et sa génération est suffisante pour contrebalancer la consommation.

Question 21

Où se situe la majorité de CO2?

Answer 21

Lithosphère

Question 22

Quelle est le problème avec la concentration de CO2?

Answer 22

Déséquilibre dynamique, production (naturelle+anthropique) > consommation

Question 23

Quelles sont les effet du CO2 en concentration normale et surplus?

Answer 23

• Normale: Contribue à l’effet de serre naturel

- Surplus: Augmentation de l’effet de serre + réchauffement climatique

Question 24

Quelles sont les sources libérant le CO2 dans l’atmosphère (4) (par importance)?

Answer 24

• Décomposition des MO
• Gaz volcaniques
• Combustion des substances contenant du C
• Respiration animale

Question 25

Quelles sont les drains chimiques majeurs consommant le CO2 (2)?

Answer 25

- Photosynthèse | - Eau + océans le piègent sous forme de carbonates, s'accumulant sur les fonds marins

Question 26

Quel est le temps de résidence du CO2?

Answer 26

100 ans

Question 27

Quelles sont les raisons de la répartition inégale du CO2 sur la planète (3)?

Answer 27

- Biomasse végétale -nombreuse dans l'hémisphère sud - Surface + petite des terres émergées - Surface + grande des océans

Question 28

Quelles sont les conséquences de la répartition inégale du CO2 sur la planète (3)?

Answer 28

- Biomasse marine + importante que la biomasse terrestre - Biomasse de l'hémisphère sud consomme - de CO2 - Algues puisent le CO2 dissous dans l'eau pour photosynthèse et non le CO2 atmosphérique (donc peu utilisé et drainé)

Question 29

Quelle est la caractéristique d'émission du CO2 anthropique?

Answer 29

Il reste proche de son point d'émission

Question 30

Qu'est-ce que l'analyse de carottes glaciaires en Antarctique ont indiqué en terme de corrélation (3)?

Answer 30

Corrélation entre le taux de CO2, CH4 et variations de température où l'influence de l'activité humaine est dominante (présent).

Question 31

En quoi les sédiments marins sont utiles pour ce qui est du CO2?

Answer 31

Mécanisme régulateur à long terme

Question 32

Quel est le lien entre la quantité de CO2 dans les océans et l'atmosphère?

Answer 32

60 fois + importante dans les océans

Question 33

Quel est le temps de demi-vie de diffusion du CO2 dans l'océan pour les premiers 100m et ensuite 2 à 3km?

Answer 33

- 1.3 ans | - 35 à 60 ans

Question 34

Où se trouve le drain de perte du CO2 atmosphérique?

Answer 34

Les océans polaires plus froids

Question 35

Quelle molécule consomme l'ozone et laquelle est le plus grand destructeur naturel d'ozone?

Answer 35

- Consomme: Radical hydroxyle | - Destructeur: NO (drain chimique)

Question 36

Comment se forme l'ozone dans la stratosphère?

Answer 36

La molécule O2 est dissociée par les UV (O2 + hv = O + O) et forme l'O3 qui se décompose encore sous les UV (O3 + hv = O2 + O) en O2.

Question 37

De quoi résulte la fixation biologique de l'azote?

Answer 37

Processus microbiologique de décomposition de la MO: Micro-organismes effectuent la transformation de l'azote moléculaire en azote organique vers des formes assimilables par les organismes.

Question 38

Qu'est-ce que la nitrification?

Answer 38

Oxydation des composés NH3 et NH4+ vers nitrites NO2- puis vers les nitrates NO3-

Question 39

Qu'est-ce que la dénitrification?

Answer 39

Transformation des nitrates NO3- vers les nitrites NO2- puis vers l'azote moléculaire N2

Question 40

De quoi résulte la fixation atmosphérique de l'azote?

Answer 40

Processus atmosphérique lors des orages à partir de N2 et de O2 pour former des NOx (nitrites ou nitrates) puis des acides nitreux (HNO2) et nitrique (HNO3) composant les pluies et donnent des nitrates (nutriment essentiel pour végétaux).

Question 41

D'où peuvent provenir les NOx autrement que naturellement (2)?

Answer 41

- Fixation chimique (combustibles fossiles) | - Fixation industrielle (synthèse de l'ammoniac)

Question 42

Quelles sont les 4 sortes de fixation?

Answer 42

- Fixation biologique de l'azote - Fixation atmosphérique de l'azote - Fixation volcanique terrestre - Fixation océanique de l'azote

Question 43

Qu'est-ce qui caractérise la fixation océanique de l'azote?

Answer 43

Bactéries ou algues nitrifiantes et dénitrifiantes se trouvent partout dans les compartiments

Question 44

Où se produit la dégradation du N2O?

Answer 44

Stratosphère

Question 45

Qu'est-ce que le N2O?

Answer 45

Gaz à effet de serre anthropique et dégradant la couche d'ozone

Question 46

Où se produit le cycle de l'azote (4)?

Answer 46

- Atmosphérique - Microbiologique - Océanique - Géologique (très lent)

Question 47

Quels sont les gaz émis par les volcans (7)?

Answer 47

- H2O - N2 - CO - CO2 - HCl - HF - H2S

Question 48

D'où provient la majorité du soufre émis dans l'atmosphère?

Answer 48

Activité volcanique (2/3)

Question 49

Que favorise la présence du dioxyde de soufre (2)?

Answer 49

- Formation d'aérosols | - Formation des nuages et influence le climat

Question 50

D'où provient la majorité du dioxyde de soufre?

Answer 50

Combustion des combustibles fossiles (anthropique)