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Thème 1 : Science, climat et société
Introduction
Ch. 1
L'atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Ch. 4
Énergie, développement et futur climatique
Objectif Bac : Thème 1
Thème 2 : Le futur des énergies
Introduction
Ch. 5
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 6
Les atouts de l’électricité
Ch. 7
Optimisation du transport de l’électricité
Ch. 8
Choix énergétiques et impacts
Objectif Bac : Thème 2
Thème 3 : Une histoire du vivant
Introduction
Ch. 9
La biodiversité et son évolution
Ch. 10
L’évolution, une grille de lecture du monde
Ch. 11
L’évolution humaine
Ch. 12
Les modèles démographiques
Ch. 13
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Objectif Bac : Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Annexes
Chapitre 2
Activité 2 - documentaire
Le climat global de la Terre et son évolution
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Introduction
Le climat est un ensemble de moyennes de différentes grandeurs atmosphériques dans une région donnée, sur une période donnée. On peut définir un climat global pour l'ensemble de la Terre, déterminé notamment par sa température moyenne de surface, qui peut elle-même être mesurée de plusieurs manières.
Comment déterminer la température moyenne de la Terre et ses variations récentes ?
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\lambda_\text{max} \times \text{T} = 2{,}9 \times 10^{-3} m⋅K
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Documents
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Doc. 1Principe de la mesure des températures à la surface de la Terre depuis l'espace
La surface terrestre émet des radiations infrarouges qui dépendent de sa température.
Aujourd'hui, des satellites géostationnaires (qui sont toujours au-dessus du même point de l'équateur) et des satellites polaires (qui ont une orbite passant par les pôles Nord et Sud) sont capables de mesurer ces radiations. Les résultats sont ensuite convertis en température.
Carte mondiale de la puissance d'émission de rayonnements infrarouges par la Terre (moyennes annuelles de 2003 à 2010).
Aujourd'hui, des satellites géostationnaires (qui sont toujours au-dessus du même point de l'équateur) et des satellites polaires (qui ont une orbite passant par les pôles Nord et Sud) sont capables de mesurer ces radiations. Les résultats sont ensuite convertis en température.
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Doc. 2Variation des températures déterminées à la surface de la Terre et par satellite depuis 1975
Les anomalies de température sont déterminées en faisant la différence entre les valeurs mesurées et les valeurs moyennes obtenues sur la période 1961-1990, prise comme référence. Une anomalie positive signifie donc que la température mesurée est supérieure à la température moyenne sur la période de référence. Les droites correspondent à des courbes de tendance pour faciliter les calculs et les comparaisons.
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Doc. 3Variation des températures moyennes à la surface de la Terre depuis 400 000 ans
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Doc. 4Variation de la température moyenne depuis 1850 à la surface de la Terre
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Doc. 5Les forçages radiatifs du système climatique
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Pour comprendre comment l'analyse des glaces permet de reconstituer les variations climatiques passées, regardez la .
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Questions
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1. Doc. 1 Calculer, à partir de la loi de Wien, la longueur d'onde du maximum d'émission de la surface de la Terre à une température de 20 °C (soit 293,15 K).
2. Doc. 1 Comparer la puissance radiative à l'équateur par rapport aux tropiques et proposer une hypothèse expliquant ce phénomène.
3. Doc. 2 et Doc. 4 Calculer la variation moyenne annuelle de température entre 1980 et 2010, puis entre 1850 et 1900. Comparer ces résultats.
4. Doc. 3 Décrire les variations de température sur les 400 000 dernières années et les comparer aux variations actuelles. Discuter de ces variations en calculant la vitesse moyenne de refroidissement et de réchauffement sur ces périodes.
5. Doc. 5 Proposer une définition de « forçage radiatif » et de « système climatique ».
6. Bilan Conclure sur les différentes échelles de variations de la température terrestre.
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