5ème / Météorologie et Climatologie

Thème 1 : La planète Terre, l'environnement et l'action humaine

Mme Filippini - SVT - Cycle 4

5ème

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Chapitre 1 : Les phénomènes météorologiques et climatiques

Activité 7

La France et les tornades

Sommaire des activités

Météorologie et Climatologie

Activité 1

Les zones climatiques

Activité 2

Les zones climatiques et les biomes

Activité 3

L'origine des vents

Activité 4

Les couplages Vents/Océans

Activité 5 et 6

Activité 1 : Météorologie et Climatologie

A - La différence entre la météo et le climat

I - Météorologie et Climatologie

Activité 1 - Météorologie et climatologie

On cherche à trouver la différence entre la météo et le climat

Les conditions de vie d'un environnement dépendent de ses caractéristiques physiques : la température, l'hygrométrie, la pluviométrie et le vent.Ces caractéristiques mesurables définissent la météo et le climat.

Exercice en ligne

Pendant ses vacances, Léo décide d’aller regarder passer les cyclistes du tour de France. Pour cela il demande à son père de l’emmener aux Champs-Elysées à Paris. Celui-ci accepte immédiatement. Heureux, Léo se prépare rapidement. Il met un short, un tee-shirt et prends sa casquette. Au moment de partir, son père lui dit : Prends plutôt ton parapluie, l’an dernier il pleuvait. Le climat se dérègle ! ».

Source : lepetitquotidien.fr

Document 2 : Les instruments de mesure utilisés en météo

Pour décrire le temps, les instruments des satellites météo mesurent des grandeurs physiques (température, pression atmosphériques, direction du vent…) appelées données météo. Pour prévoir le temps qu’il fera dans les prochains jours, des logiciels (appelés modèles de prévisions numériques du temps) simulent l’évolution du temps à partir des données météo mesurées.

Source : meteofrance.com

Document 1 : Exemple de bulletin météorologique de la France pour le Vendredi 04 Août 2023

La météorologie étudie et prévoit les phénomènes météorologiques à court terme tels que les précipitations*, la température et l’intensité du vent, sur une zone géographique limitée. Ce bulletin a été établi à partir de l’évolution de ces phénomènes météorologiques. *Précipitations : chutes d’eau (pluie, neige, etc…) en provenance de l’atmosphère exprimée en mm.

Source : lepetitquotidien.fr

Document 3 : Les climats en France

La climatologie s’intéresse aux valeurs moyennes de paramètres tels que la température ou les précipitations. Ces mesures sont établies grâce à des mesures régulières pendant plusieurs années, à plusieurs centaines d’années.

Document 4 : Diagramme ombrothermique des précipitations à Paris

Document 5 : Un ingénieur explique à sa fille la différence entre la climatologie et la météorologie

La climatologie s’intéresse aux valeurs moyennes de paramètres tels que la température ou les précipitations. Ces mesures sont établies grâce à des mesures régulières pendant plusieurs années, à plusieurs centaines d’années.

Précipitations: chute d'eau (pluie, neige, etc...) en provenance de l'atmosphère, exprimée en mm : mm de précipiations équivaut à L d'eau par m²Temps (en météorologie) : ensemble des conditions de l'atmosphère (température, nuage, vent, pluie...) à un endroit t à un instant donnés.Prévision : ensemble de connaissances en météorologie, de mesures de différents paramètres (température, humidité, vitesse du vent, etc...) et de modélisation permettant de prévoir le temps.

Définitions

Bilan

La météorologie, ou "météo", correspond à l'étude et à la prévision des phénomènes atmosphériques (température, précipitations, ensolleillement) à un endroit et à un instant donnés. La climatologie étudie les phénomènes météorologiques sur une zone étendue du globe, sur une longue durée.

Exercice en ligne

Exercice en ligne

Activité 3 : Les zones climatiques et les biomes

Activité 2 : Les zones climatiques

B - Le climat

Activité 2 - Les zones climatiques

On cherche à identifier les différentes zones climatiques sur Terre et leurs origines

Source : technojr.fr

Document 1 : Les grandes zones climatiques et les climats associés

Document 2 : Matériel à disposition afin de réaliser un modèle explicatif de la rapartition des différentes zones climatiques sur Terre

Document 3 : Tableau de la quantité d'énergie lumineuse reçue en fonction de la latitude

Source : https://beadaya.com/

Source : Ed Hatier, SVT, 2017

Conclusion de la modélisation

• Plus la latitude est élevée, plus les rayons solaires arrivent avec un angle plus grand;
• L'énergie va donc se répartir sur une surface plus grande aux pôles qu'à l'équateur;
• L'inégale répartition de l'énergie solaire s'explique par la forme sphérique et l'inclinaison de la Terre.

Zones climatiques : large zones géographiques caractérisées par un type de climat.

Définitions

Bilan

Il existe 3 grandes zones climatiques notamment caractérisées par leur température : zone polaire, zone tempérée et zone chaude.Le soleil envoie de l’énergie sous forme de rayons lumineux qui réchauffent la Terre. Comme la Terre est sphérique et inclinée, les rayons solaires ne chauffent pas notre planète avec la même intensité en fonction de la latitude: à l'équateur l'énergie lumineuse est forte, donc il fait plus chaud; vers les pôles, l'énergie lumineuse s'étale, elle est moins concentrée, il fait donc plus froid. Donc, les différentes zones climatiques sont liées à une inégale répartition de l’énergie solaire à la surface de la Terre.

Exercice en ligne

Vidéo bilan à regarder

Activité 3 - Les zones climatiques et les biomes

On cherche à comprendre comment les zones climatiques entraînent une distribution particulière des animaux et des végétaux

Document 1 : Qu'est-ce qu'un biome ?Un biome est une grande communauté de végétation et de faune adaptée à un climat spécifique. Les biomes terrestres sont définis en fonction de la végétation qui y prédomine. Par exemple, la taïga comporte de nombreux conifères adaptés au climat froid, tandis que la toundra est caractérisée par une végétation basse (mousses, lichens…).

Document 2 : Les différents biomes terrestres

Quelques animaux et végétaux caractéristiques de la forêt tempérée

Quelques animaux et végétaux caractéristiques de la forêt tropicale

Quelques animaux et végétaux caractéristiques du désert

Quelques animaux et végétaux caractéristiques de la savane

Quelques animaux et végétaux caractéristiques de la taïga

Quelques animaux et végétaux caractéristiques de la toundra

Quelques animaux et végétaux caractéristiques de la prairie tempérée

Carte des différents biomes

Carte des climats

Biomes : grande communauté d'espèces animales et végétales, adaptées à un climat spécifique et il est caractérisé par la présence de végétaux particuliers.Par exemple : le biome méditerranéen, avec des végétaux adaptés à un climat sec et chaud.

Définitions

Bilan

La répartition des espèces à la surface de la Terre dépend fortement des zones climatiques.Cette répartition permet de définir une dizaine de Biomes.

Exercice en ligne

A - Un phénomène météo : le vent

Activité 4 : L'origine des vents

II - L'origine des phénomènes météorologiques

Photo des étendues sableuses sur la neige dans les Pyrénées

Source : https://www.ouest-france.fr/

Activité 4 - L'origine des Vents

On cherche à expliquer l'origine des vents

Document 1 : Photo satellite montrant le vent de sable arrivant au-dessus de l'Espagne

Source : http://www.profsvt71.fr

Document 2 : Carte montrant le trajet du vent de sable

Source : http://www.profsvt71.fr

Document 3 : Carte montrant l'épaisseur des dépôts de sable

Source : http://www.profsvt71.fr

Blocs réfrigérants

Bâtons d'encens

Matériel à disposition pour visualiser l'influence de la température sur le mouvement de l'air

Vents : Déplacements horizontaux de masses d'air.Alizés : Vent qui souffle de manière régulière dans toute la zone localisée entre les deux tropiques.

Définitions

Bilan

Les vents sont des déplacements de masses d’air, sous l’effet de températures différentes, plus élevées à l’équateur qu’aux pôles. Ainsi, l’air chaud, plus léger, monte au niveau de l’équateur : c’est une zone d’intense évaporation avec beaucoup de pluies = dépression (zone de basse pression). Les masses d’air se dirigent ensuite vers les zones plus froides, créant ainsi les vents. Lorsque l’air refroidit, il devient plus lourd et redescend : c’est de l’air sec, créant une zone désertique = anticyclone (zone de haute pression). L'air se déplace des zones de hautes pressions vers les zones de basses pressions. Ce déplacement d'air régulier s'appel un Alizé.

Exercice en ligne

Schéma bilan

Pour aller plus loin...

Vidéos bilan à regarder

Activité 6 : Le Gulf Stream

B - Les couplages Vents/Océans

Activité 5 : Les continents de déchets

Activité 5 - Les continents de déchets

On cherche à expliquer l'origine des courants marins

Document 1 : Surface d’un océan lorsqu’il y a du vent

Source : Ed Hatier, SVT cycle 4, 2017

Découvertes dans les années 2000, les « soupes » de plastique, appelées abusivement « continents », polluent nos océans. Il ne s’agit pas d’accumulation de déchets mais de 5 plaques dans lesquelles se concentrent près de 200 000 tonnes de déchets.

Document 2 : Carte des principales accumulations de déchets

Document 3 : Carte de la circulation des vents de surface

Source : http://missiondecameron.blogspot.com/

Document 4 : Carte des courants océaniques de surface

Pailles

Eau

Colorant

Cuvette

Matériel à disposition pour réaliser une modélisation des courants marins

Courant marin superficiel : déplacement des eaux de surface provoqué par les vents.

Définitions

Bilan

Les courants marins de surface suivent le sens de circulation des vents, car les vents poussent la surface de l’eau et créent ainsi les courants marins superficiels.Les vents (courants atmosphériques) et les courants marins redistribuent l'énergie solaire emmagasinée au niveau de l'équateur.L'inégale répartition de l'énergie solaire crée des différences de températures à la surface du globe, à l'origine des vents et des courants marins.

Activité 6 - Le Gulf Stream

On cherche à expliquer la différence de climat existante entre deux villes de même latitude

Montréal et Bordeaux sont deux villes portuaires situées à des latitudes quasiment identiques. Pourtant, on constate que la température hivernale moyenne de Montréal (-6°C = climat continental) est bien plus froide que celle de Bordeaux (6°C = climat tempéré).

Le Gulfstream est un courant océanique prenant sa source entre la Floride et les Bahamas et se dirigeant vers l’océan Atlantique vers le Groenland après avoir longé les côtes européennes.

Document 1 : Le Gulfstream : un courant marin de l’océan Atlantique

Afin de modéliser les courants marins, nous utilisons de l’eau froide colorée en bleu (avec du bleu de méthylène) et de l’eau chaude environ (40°c) colorée en rouge. Les deux eaux sont versées dans des récipients verticaux reliés par deux tuyaux fermés. Une fois le montage réalisé, nous ouvrons les tuyaux.

Document 2 : Modélisation des mouvements océaniques (influence de la température)

Modèle de circulation océanique

Eau

Sel

Colorant bleu

Document 3 : Matériel à disposition pour réaliser une modélisation de l’influence de la salinité sur les courants marins (réalisée par le professeur)

Bilan

Sur Terre, les océans sont le siège de courants marins :

• Chauds : en surface de l'équateur vers les pôles. Les courants de surface sont provoqués par les vents à la surface de l'eau.
• Froids : plus en profondeur, des pôles vers l'équateur.

Au pôle Nord, les eaux refroidies et plus chargées en sel, plongent en profondeur formant l'eau profonde de l'Atlantique Nord. Cette eau circule en profondeur et descend vers le Sud.Les déplacements des masses d’air et d’eau permettent d'équilibrer la répartition de l’énergie solaire : les pôles sont « réchauffés » par les masses qui arrivent depuis l’équateur, et l’équateur est lui-même « refroidit » par les masses d’air et d’eau qui redescendent des pôles.

Vidéos bilan à regarder

Activité 7 : La France et les tornades

III - Les risque naturels et la prévention

Activité 7 - La France et les tornades

On cherche à expliquer ce qu’est un risque météorologique et comment on peut le réduire

A l’occasion d’une discussion avec ses cousins de du Pradet (Var), Mathieu apprend qu’ils ont été victimes d’une tornade il y 3 ans. Ceux-ci lui raconte qu’une trombe marine s’est formée le 19 septembre 2020 vers 22h30 au Pradet. Ils lui expliquent que celle-ci a poursuivi sa route sur la terre, a traversé Carqueiranne (Var) et a fait d’importants dégâts. Ils racontent qu’aucune victime n’a été déclarée mais que des branches d’arbres ont été arrachées, des toitures ont été quelques peu endommagées, du mobilier de jardin a été emporté, une partie du toit d’une écurie a été arrachée et que des branches ont été projetées.Suite à cette discussion, Mathieu, inquiet en parle à ses parents. Il dit : « Le Pradet ce n’est pas loin… Vous pensez qu’un tel phénomène peut se produire ici, à Aix-en-Provence ? Si cela devait arriver, qu’est-ce que l’on devrait faire pour se protéger ? ».

Le risque météorologique est un risque naturel. Un risque naturel est la combinaison entre un aléa (probabilité qu’un phénomène naturel se produise) et la vulnérabilité (enjeu d’une région ; c’est-à-dire le nombre d personnes et de biens menacés par le danger).Ainsi : Risque = Aléa X Vulnérabilité

Document 1 : Le risque météorologique

Source : Ed Hatier, Cycle 4, SVT, 2017

Document 2 : Trajet de la tornade en Val-de-Sambre le 3 août 2008

Source : Ed Hatier, Cycle 4, SVT, 2017

Document 3 : La formation d'une tornade

Source : https://www.futura-sciences.com

Document 4 : La répartition des tornades en France

Source : Ed Hatier, Cycle 4, SVT, 2017

Document 5 : Carte de l’aléa tornade en France

Document 6 : Carte de la répartition des zones à risques pour les tornades

Source : https://tpe-tornades-1s6.blogspot.com

Document 7 : L’échelle de Fujita

Source : Ed Hatier, Cycle 4, SVT, 2017

Document 8 : Prévoir les tornades

Vidéo complémentaire à regarder

Source : www.interieur.gouv.

Document 9 : Les gestes à adopter en cas de vents violents

Risque : combinaison d'un aléa et de la vulnérabilité des enjeux.Aléa : possibilité de survenue d'une catastrophe naturelle.Vulnérabilité : degré des conséquences prévisibles d'une catastrophe naturelle.Enjeu : individus, biens, équipements susceptibles d'être affectés par la catastrophe naturelle.

Définitions

Bilan

On évalue le risque météorologique en tenant compte de : - son aléa : probabilité pour que le phénomène se produise ou se reproduise - la vulnérabilité des enjeux : nombre de victimes possibles. Aujourd'hui, les zones à risque sont bien identifiées. Afin de vivre avec les risques météorologiques, des PPRN (Plan de Prévention des Risques Naturels) sont mis en place.