Ces facteurs astronomiques qui déterminent le climat

Description

• cours - matière potentielle : l' épopée planétaire
• mémoire - matière potentielle : historique
• cours - matière potentielle : des temps
• cours - matière potentielle : la dernière glaciation quaternaire

F I C H E 1 Le rayonnement solaire Le Soleil éclaire la Terre avec un rayonnement moyen de 342W/m². Les nuages et l'atmosphère réfléchissent 23 % du rayonnement solaire direct. Le sol absorbe et convertit en chaleur 49 % de l'énergie reçue du Soleil, alors que les nuages et l'at- mosphère en captent un autre 20 %. Cette énergie emmagasinée se combine à celle, bien que négligeable, naturellement engen- drée par la Terre pour retourner dans l'espace une quantité to- tale d'énergie égale à celle reçue du Soleil, contribuant ainsi à l'équilibre énergétique de la planète.

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Extrait

Ces facteurs astronomiques
qui déterminent le climat
Le gyroscope, invention attribuée en 1852 au physicien français Léon Foucault, compte parmi les inventions qui ont permis à
l’être humain de mieux comprendre le phénomène de la rotation de la Terre. Cet instrument, qui conserve sa position initiale
quelles que soient les forces auxquelles il est soumis, a été utilisé abondamment en navigation, en aviation et pour guider les
engins balistiques (missiles, fusées). Il est aujourd’hui essentiel pour stabiliser les satellites qui permettent de poursuivre la
recherche sur l’évolution du climat terrestre.
Une position privilégiée Le rayonnement solaire
Tournant autour du Soleil dont elle reçoit l’énergie, la Terre occupe Le Soleil éclaire la Terre avec un rayonnement moyen de
une situation privilégiée dans le système solaire. Elle est assez 342W/m². Les nuages et l’atmosphère réfléchissent 23 % du
grande pour conserver une atmosphère qui assure la circulation rayonnement solaire direct. Le sol absorbe et convertit en chaleur
des éléments. Elle est suffisamment éloignée du Soleil – environ 49 % de l’énergie reçue du Soleil, alors que les nuages et l’at-
150 millions de km – pour éviter que ses gaz s’évaporent et quit- mosphère en captent un autre 20 %. Cette énergie emmagasinée
tent l’atmosphère. Elle est juste assez proche pour que ceux-ci ne se combine à celle, bien que négligeable, naturellement engen-
gèlent pas. Ces caractéristiques, qui contribuent à maintenir les drée par la Terre pour retourner dans l’espace une quantité to-
conditions climatiques en équilibre et ce malgré les nombreuses tale d’énergie égale à celle reçue du Soleil, contribuant ainsi à
perturbations (périodes de glaciation, éruptions volcaniques, l’équilibre énergétique de la planète. Une rupture de cet équilibre
météorites) qui ont ponctué son histoire, ont fait de la Terre la entre énergie reçue et énergie émise contraint le climat à changer.
seule planète connue abritant la vie.
FIGURE 2
Au gré des saisons
oC’est parce que la Terre est inclinée de 23,4 sur son axe que nous
connaissons des saisons. Tout au long des 365 jours qu’elle prend
pour compléter son orbite autour du Soleil, la Terre demeure ori-
entée dans la même direction par rapport au Soleil (un peu
comme le gyroscope). C’est ainsi qu’en juin par exemple, l’hémis-
phère Nord sera à son point le plus éloigné du Soleil (été), alors que
l’hémisphère Sud sera à son point le plus éloigné (hiver). L’angle de
l’inclinaison de la Terre varie cependant avec le temps, favorisant
des variations climatiques.
Chaud à l’équateur, froid aux pôles L’activité solaire
À l’équateur, le Soleil s’élève jusqu’au zénith, projetant par unité de Les «crises» climatiques sont souvent liées à des variations cycli-
surface une importante quantité d’énergie lumineuse. Aux pôles, ques de l’activité solaire. L’observation attentive du Soleil a per-
cette même quantité d’énergie s’étend sur une plus grande surface mis aux astronomes de découvrir des taches sombres à la surface
à cause de l’angle avec lequel le Soleil frappe le sol. L’énergie de l’astre. Ces taches, bien que de température moindre d’environ
reçue par unité de surface y est donc moindre; il fait plus froid. Le un tiers à celle de l’ensemble du Soleil, apparaissent à la surface
lien entre la quantité d’énergie solaire reçue et l’angle selon lequel de l’étoile lors de phases intenses d’activité solaire et atteignent
le Soleil frappe le sol, a été observé depuis l’Antiquité. Le mot cli- leur nombre maximal tous les onze ans. Le rayonnement énergé-
mat vient d’ailleurs du mot grec clima qui signifie «inclinaison». tique de l’étoile est alors plus faible et semble influer sur le climat
de notre planète.FIGURE 1
Né du soleil
Le Soleil est le moteur qui régit tous les mécanismes climatiques
de la planète. En réchauffant la surface des mers et des terres
émergées, il amorce le cycle de l’eau par le phénomène de l’éva-
poration. Il rend possible, grâce à la photosynthèse, la croissance
des végétaux dont le rôle est capital dans le maintien d’un climat
viable. Atteignant la Terre principalement au niveau de l’équateur,
l’énergie solaire est ensuite véhiculée vers les pôles, plus froids,
par les courants atmosphériques et océaniques. Ceux-ci détermi-
nent ensuite la diversité des zones climatiques terrestres.
Réalisé à partir des fiches pédagogiques de la trousse Des idées dans l’air! (DIDA) disponible auprès de la Centrale des syndicats du Québec (CSQ): http://eav.csq.qc.net/dida/
F I C H E
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DÉFI CLIMAT--- CHAQUE GESTE COMPTECes facteurs biosphériques
qui déterminent le climat
Benjamin Franklin, inventeur du paratonnerre et pionnier de la météorologie, a été le premier scientifique à établir l’influence
des volcans sur le climat. Ses recherches démontrèrent que l’éruption du volcan islandais Laki en 1783 fut à l’origine de l’hiver
glacial qu’allait ensuite connaître l’Europe du Nord. Les éruptions volcaniques projettent des quantités énormes de poussières
dans l’atmosphère. En créant un écran qui empêche une partie de l’énergie solaire d’atteindre la Terre, elles provoquent un
refroidissement du climat pouvant atteindre de 0,2 à 0,3ºC à l’échelle du globe. Les feux de forêt et de nombreuses activités
humaines génèrent à leur tour dans l’atmosphère des particules ou aérosols causant des effets comparables.
tout au long de leur parcours depuis les zones équatoriales versL’effet bouilloire
les pôles, les eaux de surface chaudes et légères deviennentEn réchauffant certaines régions davantage que d’autres, le soleil
froides et salées ( en partie en raison de de l’évaporation), ce qui
crée des différences de température qui sont à l’origine de courants
les contraint à s’enfoncer dans les profondeurs des eaux plusde convection affectant l’ensemble du globe. Il est possible d’ob-
froides.
server l’effet de ces courants en mettant de l’eau à bouillir dans une
En favorisant la dispersion de l’énergie du soleil emmagasinée, lescasserole transparente. L’eau surchauffée (en contact avec la source
océans temporisent le climat des zones côtières. Toute modifica-de chaleur), devient moins dense et s’élève vers la surface du
tion de la force ou de l’itinéraire des grands courants pourrait avoirliquide; parallèlement, l’eau de surface, plus froide et donc plus
un impact considérable sur le climat terrestre. C’est notamment ledense, s’abaisse. Il se forme ainsi des courants ascendants et des
cas du phénomène El Niño qui provoque des changements cli-courants descendants interreliés. Le même phénomène s’applique
matiques importants sur les côtes du Pacifique.aussi aux gaz. Ainsi, l’air chaud s’élève tandis que l’air froid tend à
redescendre. Le soleil, source de chaleur, est à l’origine des vents
Les courants atmosphériques(courants atmosphériques) et de la circulation de l’eau (courants
océaniques) même si ces derniers subissent par la suite les La dynamique de l’atmosphère pourrait se résumer à un ensemble
influences des reliefs, de la rotation de la Terre, etc. de boucles où l’air équatorial, réchauffé par l’intense rayonnement
solaire, s’élève puis se déplace vers les pôles, alors que l’air polaire
La biosphère, des interactions étonnantes descend pour ensuite se diriger vers l’équateur. Néanmoins, des
facteurs tels la rotation de la Terre et la situation géographique desLa biosphère exerce un rôle déterminant sur le climat, interagis-
océans et des continents complexifient cette dynamique.sant avec l’atmosphère, l’hydrosphère et la lithosphère (sol).
Depuis leur apparition sur cette Terre, les éléments du vivant ont Dans la zone équatoriale, l’air, chauffé et rendu humide en raison
transformé l’atmosphère, tout particulièrement grâce au processus de la forte évaporation, se condense et forme des nuages qui
de la photosynthèse, captant le gaz carbonique (CO ) et rejetant2 causent de fortes pluies sur les forêts tropicales humides. Ainsi
de l’oxygène jusqu’à ce que leur taux respectif atteigne les pro- délesté, il revient au niveau de l’équateur en vents secs et régu-
portions actuelles. Les êtres vivants interagissent avec l’atmo- lier, appelés alizés qui balaient de