Twitte de Donald Trump le 29 décembre 2017 :
« Dans l’est, ce pourrait être le réveillon du Nouvel an le plus froid jamais
enregistré. Peut-être pourrions-nous utiliser un peu de ce bon vieux
réchauffement climatique sachant que notre pays, et pas d’autres, paye des
milliards de dollars pour s’en protéger. Réagissez ! »
Le système climatique terrestre subit de grands changements, enregistrés, mesurés et détectables par des indices comme les glaciers de montagne dont la surface diminue d’année en année. Le twitte de l’ancien président des Etats-Unis montre que, la complexité du système climatique échappe à certains.
Après avoir rappelé la différence entre météorologie et climatologie, nous étudierons une partie des interactions entre atmosphère, hydrosphère et lithosphère dont les interactions influencent le climat à la surface de la Terre.
Objectifs
Expérimenter et modéliser pour mieux comprendre les phénomènes biologiques et physico-chimiques qui contrôlent les variations climatiques ;
Raisonner sur les interactions entre les différentes composantes du système climatique ;
| Fiches | Type | Compétences travaillées et à maîtriser |
| Fiche 1 – Quelques indicateurs du climat global | TP et Autonomie | Identifier des traces géologiques de variations climatiques passées (pollens, glaciers) Relier des espèces (par leur pollen) et des conditions climatiques pour reconstituer des climats passés. |
| Fiche 2 – Un bilan radiatif déséquilibré et l’effet de serre | Activité | Faire des liens entre les propriétés de certains gaz et leur capacité d’effet de serre Comprendre la notion de forçage radiatif |
| Fiche 3 – L’albédo | TP | Suivre un protocole expérimental de comparaison de l’albédo Relier les propriétés de différents environnements et leurs conséquences sur la température |
| Fiche 4 – Le réchauffement climatique global actuel | Activité | Identifier différents indicateurs climatiques Expliquez le lien entre le paramètre étudié et le réchauffement climatique. |
| Fiche 5 – La compensation du réchauffement climatique par les océans (TP) | TP | Comparer l’évolution de la température lors d’un réchauffement induit dans l’atmosphère et l‘hydrosphère Montrer le rôle des océans dans la régulation des variations climatiques |
| Fiche 6 – Différents paramètres modifiant l’évolution du climat | Activité | Comprendre la notion de rétroaction dans un système (notamment climatique) Construire un schéma représentant la boucle de rétroaction positive ou négative Comprendre les prédictions scientifiques en matière d’évolution du climat |
La « météo » et le climat sont des sujets populaires. Fréquemment confondues, ces deux notions recouvrent cependant des réalités différentes.
Comment différencier climatologie et météorologie ?
Un climat est défini par un ensemble de paramètres atmosphériques mesurés dans une région donnée pendant une période donnée, à partir desquels on établit des moyennes.
Fiche 1 – Quelques indicateurs du climat global
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Les données polliniques dans un tableur
Un tutoriel pour faire un diagramme pollinique sur un tableur
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Le climat peut être envisagé à l’échelle planétaire : on parle alors de climat global. De nombreux indicateurs doivent être pris en compte afin de le caractériser.
| Quels sont les indicateurs permettant de décrire le climat global de la Terre ? |
La température moyenne de la Terre, calculée à partir de mesures in situ et depuis l’espace par des satellites, est l’un des indicateurs du climat global. Il en existe d’autres tels que le niveau de la mer (lié au volume de océans, les étendues de glaces et des glaciers).
Pour étudier les variations climatiques passées, les climatologues s’appuient sur différents indices : la nature des pollens trouvés dans les glaces et les sédiments, l’analyse des carottes de glace (quantité de CO2 piégé dans les bulles, composition isotopique de l’eau), ou encore sur des indices géologiques (certaines roches témoignent d’une glaciation ou d’un climat plus tropical).
L’analyse de ces indices permet de déterminer les variations climatiques passées. On constate que le climat de la Terre présente une variabilité naturelle sur différentes échelles de temps. Toutefois, depuis plusieurs centaines de milliers d’années, jamais la concentration du CO2 atmosphérique n’a augmenté aussi rapidement qu’actuellement.
Fiche 2 – Un bilan radiatif déséquilibré et l’effet de serre
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Comment peut-on expliquer le réchauffement climatique actuel ?
Depuis un siècle et demi, on mesure un réchauffement climatique global (environ +1°C). Celui-ci est la conséquence de l’augmentation du forçage radiatif (différence entre l’énergie radiative reçue et l’énergie radiative émise) due aux émissions de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère : CO2, CH4, N2O, et vapeur d’eau principalement.
Document 3 – Présentation simplifié du système climatique et de la notion de forçage radiatif
Lorsque la concentration des GES augmente, l’atmosphère absorbe davantage le rayonnement thermique infrarouge émis par la surface de la Terre. En retour, il en résulte une augmentation de la puissance relative reçue par le sol de la part de l’atmosphère.
Cette puissance additionnelle entraine une perturbation de l’équilibre radiatif qui existait à l’ère pré-industrielle.
L’énergie supplémentaire associée est essentiellement stockée par les océans, mais également par l’air et les sols, ce qui se traduit par une augmentation de la température moyenne à la surface de la Terre et la montée du niveau des océans
Une animation sur le bilan radiatif :
Fiche 3 – L’albédo
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Des vidéos pour comprendre autrement…
Fiche 4 – Le réchauffement climatique global actuel
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Fiche 5 – La compensation du réchauffement climatique par les océans
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Corrigé du TP Océans– à compléter par vos propositions
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Les océans représentent 70 % de la surface du globe. Il existe de nombreuses interactions entre les océans et le système climatique ; interactions qui pourraient être déterminantes dans l’évolution du climat.
| Quel est le rôle de l’océan dans le système climatique et dans le changement climatique ? |
Les océans ont un rôle d’amortisseur en absorbant à leur surface une fraction importante de l’apport additionnel d’énergie. Cela conduit à une élévation du niveau de la mer causée par la dilatation thermique de l’eau. A celle-ci s’ajoute la fusion des glaces continentales.
Cette accumulation d’énergie dans les océans rend le changement climatique irréversible à des échelles de temps de plusieurs siècles.
Fiche 6 – Différents paramètres modifiant l’évolution du climat
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La fiche pour les élèves en Spécialité SVT
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non développé