Le changement climatique

Pour sensibiliser les population au changement climatique, des outils de communication scientifique sont obtenus par traitement mathématique.
A partir d’une liste de valeurs vous avez effectué différents traitements de ces données.
Vous devez rédiger un article en analysant un des documents, cet article sera dans la catégorie « savoir et comprendre » - « 1-Des marqueurs et des mesures » - « Statistiques et changement climatique »
Voici les points à aborder dans votre article.
1)Présenter un document parmi ceux qui sont proposés. (l’afficher en miniature dans l’article)
2)Expliquer brièvement son mode de construction. (mathématique et informatique)
3)Que nous apprend-il sur le changement climatique? (analyse du document)
4)Commenter (et critiquer) la pertinence de ce document.

 Nous savons que les températures terrestres varient dans les différentes latitudes causées par la sphéricité de la Terre. Mais celle-ci varient aussi en une même latitude selon les saisons.
Ceci s’explique par l’inclinaison de la Terre qui garde le même axe lors de la rotation de cette dernière autour du Soleil. Ceci entraîne qu’en hautes latitudes un rayon lumineux recouvre plus de surface en hiver qu’en été donc que la température qui y fait esr plus basse. Comme nous le montre le schéma ci-dessous.

Sara et Blandine

Un cyclone est une perturbation atmosphérique occasionnant des vents tourbillonnants et des pluies diluviennes.
Il se forme sur les océans tropicaux où il produit houle, marée et tempête.
Le cyclone se caractérise par une énorme masse nuageuse, d’un diamètre moyen de 500 km pouvant dépasser 1000 km. Les différences de pression à la surface du globe sont à l’origine du vent. Cependant ce mouvement est perturbé par la rotation de la Terre. Les cyclones ne peuvent se former que dans les régions de haute mer, où circulent d’importantes masses d’air chaude et humide. La température de l’eau de mer doit être supérieure à 26°C sur une profondeur de 60 m, pour permettre une évaporation intense. Il s’en suit la formation de nuages.

Nous pouvons donc constater que la formation des cyclones est bien due à des relations entre l’atmosphère et l’océan car ce sont de fortes évaporations qui sont à l’origine des nuages et des mouvements d’airs caractéristiques des cyclones. Cet exemple illustre le fait qu’il existe donc bien des relations entre océans et atmosphère qui sont à l’origine des conditions météorologiques locales.

Jessica et Esteban

Les températures terrestres sont réparties selon la latitude, en effet, à la surface de la Terre les températures sont plus élevées en basse latitude qu’aux hautes latitudes. Cela est dû à la concentration des rayons lumineux sur une surface plus faible en haute latitude qu’en basse latitude,on constate une température plus élevée en basse latitude qu’aux pôles.La raison de cette concentration de rayons solaires vient du caractère sphérique de la Terre et de son inclinaison sur son axe de rotation. Un rayon lumineux incident couvrira une surface plus grande aux pôles qu’à l’équateur, sa concentration en rayons y est donc plus ou moins élevée sur une surface donnée.

Antoine et Mickaël

Tout le monde à déjà remarqué le changement de températures qui s’effectue lorsque l’on passe d’un pays dit pays chaud ( le Portugal par exemple ) à un pays plus froid ( par exemple la Finlande ). A quoi cela est il du ?

 Tout d’abord, il faut savoir que plus les rayons solaires éclairent une surface étendue, moins les températures seront élevées. Ce phénomène a lieu car les rayons du soleil sont moins concentrés sur une surface donnée.

Ensuite l’on constate que selon les endroits du globe terrestre les rayons solaires ont tendance à être plus ou moins étendu. Cela est du à la sphéricité de la Terre.

 La latitude est une mesure angulaire, variant de 0° à l’équateur, et 90° aux pôles permettant de se situer sur la planète Terre que nous savons sphérique.

 Donc en fonction de cette latitude les températures seront plus ou moins élevées : Plus fortes entre les tropiques du cancer et du capricorne puisque les rayons solaires y arrivent presque perpendiculairement, couvrant une faible surface, et plus faibles au pôle car les rayons solaires y arrivent presque parallèlement couvrant alors une plus grande surface.

Thomas et Charlotte

Les températures terrestres sont réparties selon la latitude. En hautes latitudes, la température est plus basse qu’en basses latitudes où la température est plus élevée. Cette répartition s’explique par la sphéricité et l’inclinaison de la Terre. Ceci a pour conséquence, qu’un rayon lumineux incident couvre une plus grande surface en hautes latitudes qu’aux basses latitudes.

Ce qui a pour effet,qu’en une unité de surface située en hautes latitudes, l’énergie lumineuse reçue est plus faible qu’en basses latitudes. Ceci est illustré par le schéma ci-dessous.

Laurie

Tout d’abord, grâce à l’inégale répartition de l’énergie solaire sur la Terre, il existe des différences de températures. On constate que l’équateur est la partie la plus chaude.

On peut également remarquer des différences de salinité En effet, nous avons une plus grande concentration de sel aux hautes latitudes et cela s’explique par le fait que la formation de banquise emprisonne l’eau douce en laissant ainsi le sel

Ces différences de température et de salinité entraînent la formation de deux sortes de courants:
les courants de surface ( exemple: le gulf stream) et les courants profonds
Il existe alors une circulation océanique convective qu’on peut illustrer par les modèles suivant :

                           
Caroline et Elsa.

Le carbone est stocké dans la biosphère à partir du dioxyde de carbone de l’atmosphère.

Au cours de la photosynthèse, les feuilles captent la lumière du soleil. Elles absorbent aussi de l’eau par leurs racines et le dioxyde de carbone de l’air. Elles “se servent” de l’énergie du soleil pour produire à partir de l’eau et du dioxyde de carbone, du glucose (une molécule organique), tout en rejetant de l’oxygène.
L’équation chimique ci-dessous montre comment, à partir de l’eau et du dioxyde de carbone, a lieu cette synthèse du glucose.
6CO2 + 12 H20 + lumière ———-> C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O

Noémie  et Louise 2nde 8

Le Gulf stream est un courant marin océanique qui prend sa source entre la Floride et les Bahamas et se dilue dans l’océan Atlantique vers la longitude du Groenland.
Ce courant marin est issu de la différence d’altitude entre la surface des eaux du golfe du Mexique et celle de l’Atlantique. Cette différence de hauteur est elle-même due à diverses causes : rotation de Terre, circulation thermohaline, circulation atmosphérique (alizés), configuration de la côte. Le moteur de la circulation thermohaline est la différence de densité due à la salinité et la température des eaux. Les eaux arctiques sont plus denses car elles sont plus froides et plus salées. Les eaux atlantiques sont moins denses car elles sont plus chaudes et moins salées. Les premiers plongent donc sous les secondes en direction de l’Antarctique, créant une aspiration des eaux atlantiques vers le nord.

image:

L’hypothèse de la perturbation du Gulf stream, proposée par des spécialistes du climat et de la circulation thermohaline et diffusée dans ses rapports par le GIEC, envisage une possible modification voire une disparition du Gulf stream.
L’effet de serre entraîne une augmentation de la température, ce qui engendre fatalement une fonte partielle de la calotte glaciaire. La conséquence directe est : de l’eau douce en quantité diminuant d’autant plus la salinité marine. Les eaux de surface devenues moins salées et donc moins denses pourraient ne plus plonger dans les abysses océaniques, coupant ainsi un des moteurs du Gulf-stream, ce qui annulerait les échanges thermiques entre équateur et zones tempérées.

Conséquences:

Conséquence sur le froid hivernal. Les simulations de Richard Seager estiment qu’une interruption du Gulf Stream (qui pourrait se produire d’ici 20 ou 200 ans selon certains modèles) n’induirait qu’un changement non significatif ou peu important pour le refroidissement hivernal de l’Europe de l’Ouest par rapport à celui de l’Amérique du Nord.
.Conséquences sur les niveaux marins : Le niveau moyen de la mer est actuellement plus élevé d’environ 1 mètre à New York, que sur les côtes européennes, en partie à cause des courants marins. Une réduction de 30 % des courants du nord ouest de l’atlantique impliquerait une baisse du niveau marin en Amérique du nord équilibré par une augmentation d’environ 10 cm en Europe qu’il faut ajouter à l’effet de dilatation et aux apports d’eaux de fonte des glaces.
.Effet boomerang sur le réchauffement ? La plongée permanente du courant de dérive nord-Atlantique contribue à annuellement enfouir un milliard de tonnes environ de CO2 atmosphérique dissous dans les eaux de surface de l’Atlantique nord. Ce CO2 pouvant être piégé dans les couches profondes pour des siècles.

Nous savons aujourd’hui que le réchauffement climatique est dû au fait que les rayonnements infrarouges thermiques, forme sous laquelle l’énergie solaire incidente absorbée par nos sols est réémise, sont piégés dans l’atmosphère par des gaz à effet de serre tels que la vapeur d’eau mais aussi et surtout, le dioxyde de carbone, en constante augmentation dans la composition atmosphérique de la Terre depuis la révolution industrielle de 1870.

Ainsi, plus l’énergie solaire incidente est directement réfléchie - et non absorbée - lors de son émission sur la Terre, moins il y a de rayonnements infrarouges thermiques réémis puis piégés dans l’atmosphère entraînant un réchauffement climatique.

L’albédo - rapport de l’énergie solaire réfléchie par une surface sur l’énergie solaire incidente - détermine le taux de réflexion d’un corps sur une échelle de 0 à 1 ; 0 pour une réflexion nulle et 1 pour une parfaite. Nous savons tous que la glace fond lorsqu’il fait assez chaud pour cela. Le réchauffement climatique entraîne logiquement une certaine fonte des neiges et des glaciers, aux pôles comme partout ailleurs. Or, les surfaces comme la neige et la glace sont très « performantes » lorsqu’il s’agit de réfléchir l’énergie solaire et correspondent à un albédo variant entre 0.30 et 0.90. Si elles fondent pour donner de l’eau, ce sont de précieux « miroirs », n’aggravant en rien le réchauffement climatique, de perdus, d’autant plus que l’eau sous forme liquide ne réfléchit l’énergie du Soleil que très faiblement, un albédo de 0.02 à 0.15 lui étant attribué.

Si l’énergie solaire n’est pas réfléchie mais absorbée, le réchauffement climatique s’intensifie.

Par conséquent, ce qui était une conséquence du réchauffement climatique - à savoir la fonte des calottes glaciaires - en devient aussi une de ses causes - baisse globale de la réflexion de l’énergie solaire privilégiant son absorption puis sa réémission!

Marion et Thomas