La dynamique interne de la terre
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La dynamique interne de la terre
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La mobilité horizontale
des plaques lithosphériques
La mobilité horizontale
des plaques lithosphériques
Le bilan radiatif terrestre
« À l’échelle de milliers d’années, voire de millions d’années, la température de la Terre se révèle très stable, la variation n’excédant pas quelques degrés : cela signifie qu’elle réémet vers l’espace l’intégralité de l’énergie solaire qu’elle absorbe »
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Problème : Comment expliquer que la température moyenne de surface reste relativement constante sur Terre ?
Avant de rencontrer la surface terrestre, le rayonnement solaire traverse l’atmosphère. La densité de celle-ci décroît progressivement avec l'altitude. La moitié de la masse de l'atmosphère se concentre sous 16 km d'altitude, où a lieu l'essentiel de l'activité météorologique et où se trouve la totalité de la vapeur d'eau et des nuages.
99 % de la masse de l'atmosphère se concentre entre 0 et 30 km, et au-dessus de 100 km d'altitude, les gaz de l'atmosphère sont si raréfiés qu'ils ne sont plus mélangés de manière homogène.
Composition volumique de l'atmosphère
La vapeur d'eau est un gaz non représenté sur ce graphique car en proportion très variable dans l'atmosphère.
La surface de Terre observée par Satellite
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Observer un sol enneigé ou un sol recouvert d’une végétation dense révèle des propriétés différentes de ces surfaces vis-à-vis du rayonnement solaire incident.
Le principe de
"l'effet de serre"
comprendre
"l'effet de serre"
comprendre "l'albedo"
Tout corps réfléchit une partie de l’énergie solaire qu’il reçoit. L’albédo est la part d’énergie solaire réfléchie par rapport à celle reçue.
Plus un corps est clair et plus il est réfléchissant : son albédo est fort. À l’inverse, un corps sombre absorbe davantage les rayons du Soleil : son albédo est faible.
L’effet d’albédo joue ainsi un rôle sur le climat et l’équilibre thermique de la planète, au même titre que l’effet de serre ou le cycle du carbone. Il est directement impacté par les activités humaines et par le réchauffement climatique.
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L'albedo est le rapport entre la quantité d'énergie réfléchie et l'énergie reçue
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ALBEDO = énergie Réfléchie / énergie Reçue
Mesurer "l'albedo"
comprendre
"le cycle du carbone"
Le carbone est présent dans tous les grands « réservoirs naturels » de notre planète : atmosphère, océan, végétation, etc. Les échanges entre ces réservoirs se font selon un cycle – dit « cycle du carbone » – qui constitue un élément essentiel du changement climatique en cours.
A retenir :
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A cause de sa distance par rapport au soleil, la terre reçoit moins de 1% du rayonnement solaire émis.
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Sur la totalité du rayonnement reçu par la Terre, seuls 75% atteignent le sol à cause de l'atmosphère.
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Ensuite une partie de ces rayons sont réfléchis. Certaines surfaces réfléchissent davantage les rayons (la glace et la neige en particulier).
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L'atmosphère contient des gaz qui absorbent une partie des rayonnements réfléchis par la Terre, essentiellement dans la gamme des Infrarouges.
Elle les réémet ensuite vers la surface (effet de serre) et vers l'espace.
Problème : Comment le CO2 produit par les activités humaines peut-il modifier le climat sur de grandes échelles de temps ?
Les activités humaines sont fortement productrices de gaz à "effet de serre" (GES), le CO2 est le principal GES.
Mais les activités anthropiques rejettent aussi massivement du Méthane (CH4) et du Protoxyde d'Azote (N2O).
En l'absence de CO2, la température de l'atmosphère décroit rapidement : de 20°C en 100 ans. Le CO2 a donc un effet "réchauffant".
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En l'absence de vapeur d'eau la décroissance de température est supérieure.
Ainsi la contribution de la vapeur d'eau à l'effet de serre est plus importante que celle du CO2 !
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L'effet de serre "naturel" est dû :
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pour 55% à la vapeur d'eau
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pour 15% aux nuages
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pour 30% aux autres gaz
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Un arrêt immédiat des émissions de CO2 permettrait de conserver la température moyenne du globe quasiment identique à l'actuelle
(15,3°C en 2007 et 15,5°C en 2100).
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Continuer à émettre la même quanitité de CO2 qu'actuellement produirait une augmentation du CO2 atmosphérique, il atteindrait 526 ppm en 2100, soit une augmentation de 1°C.
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Si les émissions de CO2 doublaient, la concentration atmosphérique en CO2 atteindraient 705 ppm dans 100 ans.
La température moyenne augmenterait de +1,6°C par rapport à 2007.
Ce réchauffement global serait à l'origine de la dilatation des océans et de la fonte des glaces, ainsi l'augmentation du niveau de la mer serait de 40 à 70 cm en un siècle, d'ici 2100.
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BILAN :
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La température moyenne sur la Terre (+15°C) est le résultat d'un équilibre dynamique entre :
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La distance Terre-soleil.
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L'albédo de l'atmosphère et du sol terrestre.
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l'absorption par l'atmosphère des rayons IR terrestres et leur réémission partielle vers la Terre.
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La diminution des émissions de gaz anthropiques.
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