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Iceberg

CHAPITRE 2 :
La complexité du système climatique

partie 1

Capture d’écran 2020-08-06 à 10.47.40.

Doc issu du manuel MAGNARD

Quelle est la différence entre la météo et le climat ?
 

Peut-on douter des changements climatiques en observant la météo comme Donald Trump  ?

Qui se cache derrière les fake-news climatosceptiques qui envahissent le web ?

1. La notion de CLIMAT

Identifier les grandeurs atmosphériques observées

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Radar météorologique, repèrage des précipitations

Satellite météorologique, avec capteurs pour identifier la couverture nuageuse, les précipitations...

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Anemometre-girouette-standard-Anemometre

Girouette et Anémomètre, mesures de la direction & de la vitesse du vent

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Radiosondage météorologique, avec capteurs de pression, température, humidité

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Station météorologique, avec la nébulosité, la température, la pression, les précipitations, l'hygrométrie,  la direction & de la vitesse du vent... 

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Pluviomètre météorologique, mesures des précipitations

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Distinguer des données relevant du climat d’une part et de la météorologie d’autre part.

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Bordas

Capture d’écran 2020-08-06 à 12.02.26.

A partir de l'analyse des 3 documents, compléter le tableau suivant pour comprendre les différences entre météorologie et climatologie (mieux que Donald Trump !)

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Les études palynologiques à partir de carottage dans les tourbières

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Sur le diagramme pollinique, l’observation des courbes du pourcentage relatif de chaque espèce végétale permet d’analyser l’évolution du paysage. 

© Delphine Barbier-Pain, Mathilde Dupré, Inrap

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Capture d’écran 2020-08-06 à 16.23.10.

Bordas

Capture d’écran 2020-08-06 à 16.23.17.
Capture d’écran 2020-08-06 à 16.54.14.

Magnard

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Vous devez connaître plusieurs indicateurs qui permettent de comprendre l'évolution du climat au cours du temps.

Faites une liste de tous ceux qui figurent dans les documents ci- dessus.

le lien suivant peut servir de correction :

2. Le CLIMAT change

Quels sont les indicateurs permettant de se rendre compte des variations du climat passées et actuelles ?

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Le gros caillou, un témoin des glaciations passées

Dans le quartier de la Croix-Rousse à Lyon on peut observer un gigantesque caillou, on l'a surnommé "le gros caillou".

 

Ce "gros caillou" est constitué de quartzite triasique métamorphique. Les affleurements de ce type de terrains les plus proches sont situés en Haute Maurienne ou en Haute Tarentaise, à plus de 175 km de Lyon.
Ce bloc erratique a donc été déplacé par les glaciers du Riss d'au moins de 175 km.

 

La glaciation de Riss est l'avant-dernier grand âge glaciaire de la période du Quaternaire dans les Alpes. Le Würm ou Würmien, plus explicitement glaciation de Würm, est le nom donné à la dernière période glaciaire globale du Pléistocène dans les Alpes.

Le maximum glaciaire du Riss (-140 000 ans) correspond à l'extension maximale des glaciers alpins, qui ont atteint le site de Lyon, sans jamais le dépasser. Lors de la dernière glaciation (le Würm, -18 000 ans), les glaciers alpins s'arrêtaient une vingtaine de kilomètres à l'Est de Lyon, juste avant l'aéroport Saint Exupéry.
 

La carte ci-dessous (extrait de la carte BRGM au 1/250 000 de Lyon) montre bien l'emplacement du Gros Caillou (marque rouge), de la moraine terminale du Riss ( trait bleu foncé) et du Wurm (trait vert).

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Une tillite ou un till est une roche sédimentaire formée par compaction d'un dépôt fluvio-glaciaire ancien (sédiments continentaux contenant des matériaux entraînés par des glaciers) ou d'un dépôt morainique 
c'est-à-dire l'accumulation de débris de roches qui sont entraînés puis abandonnés par les glaciers. Par exemple les tillites du Karoo en Afrique du Sud.

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Un exemple de tillite récoltée en Norvège

3. L'effet des GES

En quoi la présence de certains gaz à effet de serre dans l'atmosphère expique-t-elle le réchauffement climatique ?

Rappel de première :

Le bilan radiatif est la différence entre l'énergie solaire reçue sur Terre et l'énergie terrestre émis vers l'espace.

Une modification de l'albédo ou de la quantité de gaz à effet de serre va modifier le bilan radiatif et donc entraîner un déréglement climatique.

Tout changement dans le bilan radiatif terrestre constitue un "forçage radiatif" (exprimé en W/m2)

Les gaz à effet de serre (GES) "naturels" (CO2, CH4, N2O, O3, vapeur d'eau) sont très absorbants dans les infrarouges. Ceci est dû à leur structure moléculaire.

Lorsque la concentration des GES augmente dans l'atmosphère, le rayonnement infrarouge émis par la Terre est davantage absorbé par ces gaz, ce qui provoque leur échauffement.

Ils réémettent donc un rayonnement infrarouge additionnel dans toutes les directions.

Le bilan radiatif est perturbé, ce forçage radiatif positif entraînant une augmentation globale de la température et du niveau des océans.

Les activités humaines émettent différents types de GES dont la concentration dans l'atmosphère ne cesse d'augmenter depuis la révolution industrielle.

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Hatier

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Magnard

Capture d’écran 2020-08-06 à 17.25.53.

4. Les perturbations du CLIMAT et leurs conséquences

Quels sont les effets de l'augmentation de la température globale sur le système climatique de la Terre ?

Capture d’écran 2020-08-06 à 17.36.28.

Magnard

un article de National Geographic pour compléter

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Une expérience pour modéliser la fonte des glaces et ses conséquences.

Nathan

Dans l'aquarium de gauche on place de l'eau colorée et des glaçons.

Dans l'aquarium de droite, on place de l'eau colorée et des glaçons déposés sur un support solide.

On mesure le niveau de l'eau, au début et à la fin de l'expérience.

Capture d’écran 2020-08-06 à 17.35.48.

il est important de rappeler que l'on distingue deux sortes de glaces :
les calottes posés sur les continents (glaces continentales, telles la calotte de l'Antarctique et du Groenland, pouvant atteindre plusieurs milliers de mètres d'épaisseur)
et
les banquises (glaces de mer, qui s'étendent dans l'océan Arctique et autour de l'Antarctique, pouvant atteindre 15 mètres d'épaisseur).

Capture d’écran 2020-08-06 à 17.55.30.

Scénario catastrophe : et si toute la glace fondait ...

5. Un emballement irréversible ?

comment les océans et le climat s'influencent-ils ?

Capture d’écran 2020-08-06 à 18.08.02.

Bordas

Même en cas de réduction importante des émissions de GES, la température moyenne augmentera d'environ 1,5°C en 2050 par rapport à 1850.

En effet, l'élévation initiale de la température est à l'origine de différents mécanismes amplificateurs qui entraînent des rétroactions positives sur ce réchauffement. (c'est à dire une action amplifiante du système sur le processus qui l'a initialement modifié).

On peut dès lors parler d'un "emballement du système climatique"

Capture d’écran 2020-08-06 à 18.12.07.

Pour limiter cet emballement il faudrait pouvoir stocker du CO2 sous forme de carbone organique, en végétalisant, cela produirait une rétroaction négative.

Les océans jouent un rôle particulier, ils accumulent dans leurs couches superficielles 95% du surplus d'énergie lié au forçage radiatif.

Cela conduit à une dilatation thermique des océans, dont le niveau s'élève, phénomène accentué par la fonte des glaces continentales.

Sur une courte échelle de temps (quelques décennies) les océans jouent un rôle d'amortisseurcar ils se réchauffent moins vite que l'atmosphère.

Sur une longue échelle de temps (plusieurs siècles), la chaleur océanique accumulée retournera dans l'atmosphère, rendant ainsi le réchauffement irréversible.

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Bordas

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Bordas

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