Climat Terminale Enseignement Scientifique

Rappel Climat Term Enseignement Scientifique

Sommaire

Uniquement les chapitres de SVT relatifs au climat

01. L'atmosphère terrestre et la vie

02. La complexité du système climatique

03. Le climat du futur

04. Energie, développement et futur climatique

D'après "Le livre scolaire"

01

L'atmosphère terrestre et la vie

Vidéo récapitulative

01. L'atmosphère terrestre et la vie

Détail du cours

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I. Formation de l'atmosphère terrestre

A. L’origine de l’atmosphère terrestre ◆ Lors de sa formation il y a 4,6 Ga (milliards d’années), l’atmosphère de la Terre était principalement composée de vapeur d’eau (H2O), de diazote (N2) et de dioxyde de carbone (CO2). ◆ Cette atmosphère primitive a évolué : sa composition actuelle est de 78 % de diazote (N 2) et de 21 % de dioxygène (O2). On y trouve également de l’eau (H2O), du dioxyde de carbone (CO2), du méthane (CH4), du protoxyde d’azote (N2O) et d’autres gaz comme l’argon (Ar).

01. L'atmosphère terrestre et la vie

B. La formation des océans ◆ L’hydrosphère terrestre a une double origine : cosmique (apport d’eau par les météorites et les comètes) et dégazage de la vapeur d’eau par le manteau primitif. ◆ Cette vapeur s’est ensuite condensée à cause du refroidissement de la Terre et de l’atmosphère, formant des océans d’eau liquide. ◆ Les conditions de température et de pression sur Terre font que l’eau y est présente sous trois états : solide, liquide et gazeux.

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II. Vie et cycle du carbone

A. L’apparition de la vie ◆ Les premières traces de vie retrouvées sur Terre sont des stromatolites datés de 3,5 Ga. Ces organismes ont contribué, par photosynthèse, à faire augmenter la quantité de dioxygène dans l’atmosphère il y a 2,4 Ga. En effet, dans un premier temps, le dioxygène (O2) s’est accumulé dans les océans et a permis l’oxydation du fer océanique, formant les dépôts de fer rubané dans les océans. Ce dioxygène s’est ensuite diffusé dans l’atmosphère, lorsque les océans ont été saturés. ◆ Sous l’effet des rayonnements ultraviolets provenant du rayonnement solaire, de l’ozone (O3) stratosphérique se forme par dissociation de molécules de dioxygène (O2). La couche d’ozone ainsi formée, qui présente une concentration maximale à environ 30 km d’altitude, protège les êtres vivants du rayonnement solaire et donc des effets mutagènes des UV sur l’ADN.

01. L'atmosphère terrestre et la vie

B. Le cycle du carbone◆ Le carbone présent sur Terre se trouve dans plusieurs réservoirs et sous différentes formes (CO2, carbone organique, etc.) : atmosphère, sols, océans, biosphère, roches. Des échanges, appelés flux, s’effectuent entre ces réservoirs : c’est le cycle du carbone. ◆ Formés à partir du carbone des êtres vivants, il y a plusieurs centaines de millions d’années, les combustibles fossiles tels que le pétrole, le charbon ou le gaz sont des ressources en énergie non renouvelables puisqu’ils ne se régénèrent pas à l’échelle d’une vie humaine.

Deux schémas pour résumer

01. L'atmosphère terrestre et la vie

Evolution de l'amosphère terrestre

Cycle du carbone

QCM

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la dernière réponse est la solution

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02. La complexité du système climatique

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I. Le climat et ses indicateurs

A. Le climat de la Terre◆ La météorologie étudie les phénomènes atmosphériques et mesure de nombreuses grandeurs (température, pression, degré d’hygrométrie, pluviométrie, nébulosité, vitesse et direction des vents, etc.) afin de prévoir les variations à court terme (quelques jours). ◆ Des moyennes réalisées à partir de ces mesures sur une durée de trente ans permettent de définir le climat d’une région. La climatologie étudie les variations du climat local ou global sur des échelles de temps plus longues (décennies, siècles, etc.).

02. La complexité du système climatique

B. Les indicateurs du climat global◆ Le principal indicateur du climat global est la température moyenne de surface de la Terre. Il en existe d’autres comme le volume des océans, donc le niveau marin, ou l’étendue des glaces et des glaciers. ◆ Les variations des climats passés peuvent être reconstituées grâce à des archives climatiques (comme les carottes de glace) et des outils tels que la palynologie.

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B. Des effets amplificateurs ou stabilisateurs◆ Certains phénomènes amplifient, par rétroaction positive, ce réchauffement : la fonte des glaces diminue l’albédo terrestre, favorisant l’absorption des rayonnements ; le réchauffement favorise l’évaporation de l’eau créant de la vapeur d’eau qui est un gaz à effet de serre ◆ D’autres phénomènes ralentissent ce réchauffement (rétroaction négative) : l’océan possède une inertie thermique et se réchauffe moins vite que l’air et le sol. Par dilatation thermique, le réchauffement climatique entraîne une hausse du niveau marin ; l’activité photosynthétique des arbres en croissance consomme du dioxyde de carbone, ce qui ralentit l’augmentation de la concentration en gaz à effet de serre dans l’atmosphère tant que la couverture végétale augmente.

II. Le réchauffement climatique global

A. Le climat de la Terre◆ En 150 ans, la température moyenne de la surface de la Terre a augmenté d’environ un degré. L’émission des gaz à effet de serre liée aux activités humaines augmente l’absorption atmosphérique des infrarouges émis par la surface de la Terre. La conséquence est une hausse de la puissance radiative de l’atmosphère vers le sol par rapport à l’ère industrielle. Cette différence entre l’énergie radiative reçue et émise est appelée forçage radiatif. ◆ L’énergie supplémentaire reçue par la surface de la Terre est essentiellement stockée dans les océans, puis dans l’air et les sols, ce qui explique l’élévation de température.

02. La complexité du système climatique

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Deux schémas pour résumer

02. La complexité du système climatique

Le réchauffement climatique global

Le climat de la Terre

QCM

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lieu de la dernière question...

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03. Le climat du futur

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I. La modélisation du climat

◆ Un modèle climatique est une représentation numérique d’une zone géographique prenant en compte les interactions entre les différents réservoirs du système climatique (atmosphère, hydrosphère, etc.) ainsi que les activités humaines. Il existe de nombreux modèles climatiques : ARPEGE-Climat, ALADIN-Climat, etc. ◆ Leur construction nécessite plusieurs étapes. Les résultats des modèles sont évalués par comparaison aux observations in situ et spatiales ainsi qu’à la connaissance des paléoclimats. ◆ Chaque modèle prend en compte des données particulières choisies par les scientifiques afin d’être le plus proche possible de la réalité dans une zone géographique donnée et de réaliser des projections climatiques sur des décennies ou des siècles.

03. Le climat du futur

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II. Les émissions de GES anthropiques

◆ L’analyse scientifique combinant observations, éléments théoriques et modélisations permet aujourd’hui de conclure que l’augmentation de la température moyenne depuis le début de l’ère industrielle est liée à l’activité humaine. Celle-ci engendre en effet la libération de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère, comme le dioxyde de carbone ou le méthane, à l’origine du réchauffement climatique.◆ Le dioxyde de carbone (CO2 ) est quantitativement le premier gaz à effet de serre d’origine anthropique. Il est principalement libéré lors de la combustion des hydrocarbures (pétrole, charbon, gaz), la déforestation ou encore la production de ciment. Le méthane (CH4) est libéré lors de fuites de gaz naturel, durant la fermentation dans les décharges et surtout dans les élevages agricoles.

03. Le climat du futur

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III. La prévision du climat du futur

B. Les conséquences de l’activité humaine◆ L’activité humaine implique une production importante d’émissions de gaz à effet de serre à l’origine de l’augmentation de la température observée, en corrélation avec plusieurs conséquences : - élévation du niveau marin entre 2 000 et 2 100 de l’ordre du mètre ; - augmentation de la fréquence et de l’intensité des événements climatiques et météorologiques extrêmes (ex. : canicules, tempêtes, etc.) ; - modifications des régimes de pluie ; - acidification des océans ; - fragilisation des écosystèmes terrestres et marins et de la biodiversité (ex : espèces invasives)

A. Le GIEC et ses scénarios◆ Le GIEC est une institution scientifique qui propose des scénarios en fonction des émissions futures produites par les activités humaines. ◆ Les simulations climatiques effectuées selon les quatre scénarios du GIEC montrent avec une forte probabilité d’occurrence une augmentation de la température atmosphérique entre 1,5 et 5 °C d’ici à la fin du XXIe siècle.

03. Le climat du futur

Trois schémas pour résumer

Les émission de gaz à effet de serre d'origine anthropique

03. Le climat du futur

La construction d'un modèle climatique

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L'impact du réchauffement climatique sur la planète

QCM

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gaz b. de la dernière question

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04. Energie, développement et futur climatique

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I. Bilan énergétique mondial

A. Une énergie principalement d'origine fossile◆ En 50 ans, la consommation mondiale en énergie a quintuplé. Même si elle est très variée, plus de 80 % de cette énergie provient des combustibles fossiles (pétrole, charbon et gaz naturel). ◆ Les énergies renouvelables (géothermie, solaire, éolienne, etc.) sont peu développées et ne représentent donc qu’une petite partie de la production d’énergie, alors qu'elles sont plus écologiques. ◆ La plupart de ces énergies se trouvent sous forme de stock (pétrole, charbon, etc.) et d’autres sous forme de flux (solaire, géothermie, etc.)

04. Energie, développement et futur climatique

B. Une consommation d’énergie en hausse◆ La consommation augmente d’année en année, notamment dans les pays riches industrialisés, et la production d’énergie croît pour répondre à ces besoins. Cela engendre davantage d’émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques, contribuant ainsi au réchauffement climatique mondial, dont les pays pauvres sont les premières victimes.

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B. Pollution de l’air◆ La combustion complète produit du CO2. Si elle est incomplète, il y a libération d’oxydes d’azote ou de soufre (NO, NO2, SO2), de monoxyde de carbone (CO) ou bien de suie composée de fines particules de carbone. ◆ Ces produits de combustion sont des gaz à effet de serre importants et sont souvent des produits toxiques pour la santé.

Détail du cours

II. Indicateurs et impacts écologiques

A. Empreinte carbone◆ Les émissions de CO2 sont les principales causes du réchauffement climatique. Elles se trouvent partout autour de nous : dans les transports, mais aussi dans la production d’électricité, de nourriture et dans la fabrication et l'utilisation de chaque objet. ◆ L’empreinte carbone est un indicateur fiable pour évaluer les émissions de CO2 des objets tout au long de leur cycle de vie. Cet indicateur permet d’orienter de manière écologique le choix de l’utilisation d’un objet, d’un transport ou d’une production d’énergie.

C. Évaluation des risques◆ On évalue un risque selon les aléas du phénomène étudié (lieu, intensité, fréquence) et les dommages causés (la vulnérabilité). Pour mieux gérer ces risques, il est important de faire à la fois de la prévention, pour diminuer la vulnérabilité, ainsi que des prévisions pour anticiper les aléas. ◆ La prise en compte des risques permet d’envisager des scénarios de transition écologique en fonction des différents scénarios du GIEC.

04. Energie, développement et futur climatique

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Deux schémas pour résumer

04. Energie, développement et futur climatique

Risque et transition écologique

Bilan énergétique et émissions mondiales

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Un dernier QCM sur pronote et c'est fini :)