Chapitre 3 Phénomènes météorologiques et climatiques et risques naturels.

Rappels

Révisions

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I La répartition inégale de l'énergie solaire à l'origine des climats.

On parle souvent « du » climat de la Terre mais il serait préférable de parler « des » climats comme l'indique la carte ci-dessous.

Ces grandes zones climatiques ne sont pas réparties au hasard à la surface du globe.

Zones climatiques

Problème : comment peut-on expliquer ces différences de température à la surface du globe ?

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Le Soleil émet de l'énergie qui est reçue par les planètes. La quantité d'énergie reçue diminue avec l'éloignement au Soleil. Pour une planète comme la Terre, sa sphéricité et l'inclinaison de son axe de rotation par rapport au plan de révolution autour du Soleil (plan de l'écliptique) font varier la quantité d'énergie reçue par unité de surface au sol. Cette quantité varie en fonction de la latitude pour une époque donnée de l'année et au cours de l'année pour une latitude donnée. Cette inégale répartition de l'énergie solaire à la surface de la Terre se traduit par l'existence de zones climatiques. Les variations de cette énergie au cours du temps est à l'origine de l'alternance des saisons.

Bilan : Les différences de température à la surface du globe sont liées à une répartition inégale de l’énergie solaire due à la sphéricité du globe terrestre et à l'inclinaison de son axe de rotation.

II L'importance des vents et des courants marins sur la répartition de la chaleur reçue du soleil.

A) le rôle de la circulation atmosphérique.

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Les vents :

-naissent sous l'effet de différences de températures et de pression atmosphèrique.

-permettent de répartir l'énergie solaire inégalement reçue à la surface de la Terre.

-permettent le déplacement des nuages et donc des précipitations.

B) le rôle des courants marins.

 

Au 17ème siècle, des savants étudièrent le détroit de Gibraltar. Il s'agit de la seule zone d'échange entre les eaux de la Méditerranée et celles de l'Océan Atlantique.

Ils observèrent un courant superficiel continu entrant dans cette mer fermée.

Modélisation de l'effet des vents sur les courants de surface.

Mais, comme  le niveau de celle-ci n'augmentait pas, ils émettèrent l'hypothèse de l'existence d'un courant sortant vers l'Océan Atlantique mais situé plus profondément. Les moyens techniques du 17ème siècle ne permirent pas de confirmer cette hypothèse. Leur existence fit donc longtemps débat.

Pendant la seconde guerre mondiale, les sous-marins allemands exploiteront cette connaissance. En se laissant dériver dans ce courant profond, ils regagnaient l'Atlantique depuis la Méditerranée, sans avoir été détectés par la surveillance des anglais postés sur le rocher de Gibraltar.

Gibraltar

Les nouvelles techniques d'étude océanographique actuelles ont permis de définitivement valider l'hypothèse de l'existence de ces courants profonds. Ils sont maintenant mieux étudiés et cartographiés.

Problème : qu'est ce qui est à l'origine de ces courants marins ? Quel rapport entre courants marins et climat ?

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La température n'est pas le seul facteur à l'origine des déplacements d'eau : la salinité a également un rôle à jouer. 

On constate que l'eau salée est plus "dense" que l'eau douce, donc l'eau salée a tendance à partir vers le fond, tandis que l'eau douce reste en surface.

C’est la deuxième cause des courants marins océaniques. En effet les fleuves qui se jettent dans la mer sont chargés d'eau douce, de même la banquise qui fond au niveau des pôles. En, revanche, dans les océans l'eau est salée (environ 35 grammes de sels pour 1Kg d'eau en moyenne), mais cette salinité est inégalement répartie : plus salée au pôle qu’à l’équateur. Capture d e cran 2018 11 25 a 16 59 51

Cette différence de salinité est elle aussi à l’origine de déplacements de matière : l’eau plus froide et plus salée des pôles crée des courants de fond tandis que l’eau plus chaude et moins salée de l’équateur crée des courants de surface.

La répartition inégale de l'énergie solaire à la surface de la Terre provoque des variations de température et de salinité de l'eau, cela entraîne des circulations océaniques, on parle de circulation "thermohaline" (étymologie      "thermo" = température  / "haline" = salinité )

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Bilan : Les déplacements des masses d’air et d’eau assurent un transfert d’énergie depuis l’équateur vers les pôles.

Les vents sont des déplacements de masses d’air, sous l’effet de températures différentes plus élevées à l’équateur qu’aux pôles (différence d’énergie solaire à la surface du globe). 

Grâce aux vents et à la différence de densité liée à la température et à la salinité, les masses d’eau de déplacent à la surface et en profondeur des océans, provoquant des courants marins.

Ces déplacements d’air et d’eau sont responsables des climats tels qu’il existent sur la planète.

 

III Les changements climatiques passés et actuels.

 

 

III Changements climatiques passés et actuels

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Actuellement, les scientifiques s'accordent pour dire que le climat sur Terre est en train de changer. Mais pour tirer des conclusions rigouresues et mieux comprendre les phénomènes à l'origine de ce svariations de climat, les paléoclimatologues recherchent des indices afin de reconstituer les climats passés.

Problème : Quels indices existent ? Quels renseignements apportent-ils ?

A) les climats ont toujours évolué au cours des temps.

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En 1985, Henri Cosquer, scaphandrier professionnel à Cassis (sud de la France), découvrit l'entrée d'une grotte sous-marine. Il l'explora progressivement et découvrit de nombreuses fresques sur ses parois, témoignage d'une présence humaine sur le site entre -27000 ans et -19000 ans. Son accès sous-marin est actuellement interdit mais la grotte a été reproduite grandeur nature à Marseille.

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Bilan : A l’échelle des temps géologiques, le climat évolue selon la position de la Terre dans l’espace par rapport au soleil.

B) Un changement climatique rapide, provoqué par les activités humaines.

 

Bilan : Depuis un siècle, la température sur Terre semble être influencée (+0,6 degré) par l'activité humaine (forte augmentation des gaz à effet de serre depuis l'avènement de l'ère industrielle). 

D’après les prévisions climatiques, le climat futur pourrait soumettre les sociétés humaines à des phénomènes tels que la montée des eaux, des sécheresses plus importantes, des incendies plus fréquents.