Air

Air : L’air est un mélange de gaz constituant l’atmosphère de la Terre. Il est normalement incolore, invisible et inodore.
Composition de l’air : L’air sec au voisinage du sol est un mélange gazeux homogène. Il est approximativement composé en fraction molaire ou en volume de :
– 78,08 % de diazote ;
– 20,95 % de dioxygène ;
– moins de 1 % d’autres gaz dont :
– les gaz rares principalement de l’argon 0,93 %, mais aussi du néon 0,0018 % (18 ppmv), du krypton 0,00012 % (1,1 ppmv), du xénon 0,00009 % (0,9 ppmv),
– le dioxyde de carbone 0,0400 % (400 ppmv)5,
– le méthane 0,000172 % (1,72 ppmv).
Il contient aussi des traces de dihydrogène 0,000072 % (0,72 ppmv), mais aussi d’ozone, ainsi qu’une présence infime de radon. Il peut aussi contenir du dioxyde de soufre, des oxydes d’azote, de fines substances en suspension sous forme d’aérosol, des poussières et des micro-organismes.
La plupart du temps, l’air de l’environnement terrestre est humide car il contient de la vapeur d’eau. Au voisinage du sol, la quantité de vapeur d’eau est très variable. Elle dépend des conditions climatiques, et en particulier de la température. La pression partielle de vapeur d’eau dans l’air est limitée par sa pression de vapeur saturante qui varie fortement avec la température :

Température de l’air −10 °C °C 10 °C 20 °C 30 °C 40 °C
% de vapeur d’eau pour une pression d’air de 1 013 hPa 0 à 0,2 % 0 à 0,6 % 0 à 1,2 % 0 à 2,4 % 0 à 4,2 % 0 à 7,6 %

Le pourcentage de vapeur d’eau présent dans l’air est mesuré par le taux d’hygrométrie, élément important pour les prévisions météorologiques. On parle alors d’humidité absolue, mesurée aussi en unité de masse par volume. L’humidité relative est le pourcentage de la pression partielle de vapeur d’eau par rapport à la pression de vapeur saturante.
Le taux de dioxyde de carbone varie avec le temps. D’une part, il subit une variation annuelle d’environ 6,5 ppmv (partie par million en volume) d’amplitude. D’autre part, le taux moyen annuel augmente de 1,2 à 1,4 ppmv par an. De l’ordre de 384 ppmv (0,0384 %) à mi-2008, il était de 278 ppmv avant la révolution industrielle, de 315 ppmv en 1958, de 330 ppmv en 1974 et de 353 ppmv en 1990. On pense que ce gaz à effet de serre joue un rôle important dans le réchauffement climatique de la planète.
Le méthane est un autre gaz à effet de serre majeur dont le taux augmente avec le temps : 800 mm3/m3 (0,8 ppmv) à l’époque préindustrielle, 1 585 mm3/m3 en 1985, 1 663 mm3/m3 en 1992 et 1 676 mm3/m3 en 1996.
Jusqu’à environ 80 km d’altitude, la composition de l’air est assez homogène, la seule variation remarquable est celle du taux de la vapeur d’eau lié à la température.